System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 回收废脱硝催化剂制备中高熵二维碳化物纳米材料的方法技术_技高网
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回收废脱硝催化剂制备中高熵二维碳化物纳米材料的方法技术

技术编号:41117462 阅读:9 留言:0更新日期:2024-04-25 14:07
本发明专利技术公开了一种回收废脱硝催化剂制备中高熵二维碳化物纳米材料的方法。该方法包括:废脱硝催化剂粉末化;将废脱硝催化剂粉末、氧化铝粉末、石墨粉末按设定摩尔比混合,混合过程中添加PVB粘结剂,然后压制成多孔块体;以多孔块体作为第一阴极、石墨电极作为第一阳极,与熔盐电解质组成第一电解体系;向第一电解体系中通入氩气作为保护气氛,设置第一电解体系的电解温度、电解电压进行电解,第一阴极还原生成中高熵MAX陶瓷相;以生成中高熵MAX陶瓷相的第一阴极作为第二阳极、第一阳极作为第二阴极,与熔盐电解质组成第二电解体系;设置第二电解体系的电解温度、电解电压进行电解,中高熵MAX陶瓷相发生电化学刻蚀,得到中高熵二维碳化物纳米材料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于催化剂回收,具体涉及回收废脱硝催化剂制备中高熵二维碳化物纳米材料的方法


技术介绍

1、

2、scr脱硝催化剂中主要成分是二氧化钛、三氧化钨、五氧化二钒等。针对结构完整的废旧脱硝催化剂,可利用物理和化学方法进行再生,活性可恢复至新催化剂的90~100%。对于破损的废脱硝催化剂,须采用回收再利用的方法处理,提取钒、钨、钛和钼等金属资源,变废为宝,化害为益。

3、现有回收工艺多采用湿法或火法-湿法联合回收工艺,湿法或火法-湿法联合回收工艺普遍使用大量强酸、强碱对废脱硝催化剂进行溶解、分离,但是使用大量强酸、强碱会产生大量酸、碱性废水,次生污染严重;同时湿法或火法-湿法联合回收工艺流程复杂、能耗高,整个回收过程会产生大量的碳排放;而且现有工艺所得产品也多以偏钒酸铵、tio2等低附加值工业原料为主。

4、二维碳化物mxene是一类新的二维过渡金属碳化物、氮化物和碳氮化物,具有独特的导电性、亲水性、优异的热稳定性、大的层间距、易调结构和高比表面积等特性,具有优异的机械、电学、光学和电化学性质,展示出卓越的能源转换和电化学存储潜力,在锂/钠离子电池、超级电容器、光电催化剂、太阳能利用、生物医药和传感器等领域均具有巨大的应用潜力。

5、又废脱硝催化剂中富含的ti、w、v等元素正好是二维碳化物的重要组成元素,因此,需要开发一种清洁、短流程的新型回收工艺,实现废脱硝催化剂资源化回收得到高附加值的产品。


技术实现思路

1、有鉴于此,一些实施例公开了一种回收废脱硝催化剂制备中高熵二维碳化物纳米材料的方法,包括:

2、废脱硝催化剂粉末化;

3、将废脱硝催化剂粉末、氧化铝粉末、石墨粉末按设定摩尔比混合,混合过程中添加设定摩尔分数的pvb粘结剂;设定压力下压制成多孔块体;

4、以多孔块体作为第一阴极、石墨电极作为第一阳极,与熔盐电解质组成第一电解体系;

5、向第一电解体系中通入氩气作为保护气氛,设置第一电解体系的电解温度、电解电压进行电解,第一阴极还原生成中高熵max陶瓷相;总反应式为:

6、6meox+al2o3+(6x+7)c=2me3alc2+(6x+3)co;

7、其中,meox表示脱硝催化剂中的金属氧化物;

8、以生成中高熵max陶瓷相的第一阴极作为第二阳极、第一阳极作为第二阴极,与熔盐电解质组成第二电解体系;

9、设置第二电解体系的电解温度、电解电压进行电解,中高熵max陶瓷相发生电化学刻蚀,得到中高熵二维碳化物纳米材料。

10、一些实施例公开的回收废脱硝催化剂制备中高熵二维碳化物纳米材料的方法,废脱硝催化剂粉末、氧化铝粉末与石墨粉末的摩尔比为3:1:2~4。

11、一些实施例公开的回收废脱硝催化剂制备中高熵二维碳化物纳米材料的方法,pvb粘结剂的摩尔分数为2~20%。

12、一些实施例公开的回收废脱硝催化剂制备中高熵二维碳化物纳米材料的方法,压制压力为10~80mpa。

13、一些实施例公开的回收废脱硝催化剂制备中高熵二维碳化物纳米材料的方法,熔盐电解质为licl-kcl、licl-nacl与licl-nacl-naf的混合物。

14、一些实施例公开的回收废脱硝催化剂制备中高熵二维碳化物纳米材料的方法,licl-kcl和licl-nacl的总量与licl-nacl-naf的比例为3:2~1,氟离子的摩尔含量为熔盐电解质的摩尔总量的1~8%。

15、一些实施例公开的回收废脱硝催化剂制备中高熵二维碳化物纳米材料的方法,第一电解体系的电解温度为450~650℃。

16、一些实施例公开的回收废脱硝催化剂制备中高熵二维碳化物纳米材料的方法,第一电解体系的电解电压为2.9~4v。

17、一些实施例公开的回收废脱硝催化剂制备中高熵二维碳化物纳米材料的方法,第二电解体系的电解温度为450~650℃。

18、一些实施例公开的回收废脱硝催化剂制备中高熵二维碳化物纳米材料的方法,第二电解体系的电解电压为1.2~2.6v。

19、本专利技术实施例公开的回收废脱硝催化剂制备中高熵二维碳化物纳米材料的方法,将废脱硝催化剂粉末化后与氧化铝、石墨进行调制,压块形成固态电极,在锂基氯化物熔盐中,首先作为阴极进行电解还原,然后又作为阳极进行电化学刻蚀与插层,得到中高熵二维碳化物。本专利技术实施例公开的回收废脱硝催化剂制备中高熵二维碳化物纳米材料的方法,工艺流程简单,工艺条件易控制,便于操作,能够实现对废弃脱硝催化剂中的金属氧化物的高效率转化回收,能够得到高附加值的产品。

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【技术保护点】

1.回收废脱硝催化剂制备中高熵二维碳化物纳米材料的方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的回收废脱硝催化剂制备中高熵二维碳化物纳米材料的方法,其特征在于,所述废脱硝催化剂粉末、所述氧化铝粉末与所述石墨粉末的摩尔比为3:1:2~4。

3.根据权利要求1所述的回收废脱硝催化剂制备中高熵二维碳化物纳米材料的方法,其特征在于,所述PVB粘结剂的摩尔分数为2~20%。

4.根据权利要求1所述的回收废脱硝催化剂制备中高熵二维碳化物纳米材料的方法,其特征在于,所述压制压力为10~80MPa。

5.根据权利要求1所述的回收废脱硝催化剂制备中高熵二维碳化物纳米材料的方法,其特征在于,所述熔盐电解质为LiCl-KCl、LiCl-NaCl与LiCl-NaCl-NaF的混合物。

6.根据权利要求5所述的回收废脱硝催化剂制备中高熵二维碳化物纳米材料的方法,其特征在于,所述LiCl-KCl和所述LiCl-NaCl的总量与所述LiCl-NaCl-NaF的比例为3:2~1,氟离子的摩尔含量为所述熔盐电解质的摩尔总量的1~8%。

7.根据权利要求1所述的回收废脱硝催化剂制备中高熵二维碳化物纳米材料的方法,其特征在于,所述第一电解体系的电解温度为450~650℃。

8.根据权利要求1所述的回收废脱硝催化剂制备中高熵二维碳化物纳米材料的方法,其特征在于,所述第一电解体系的电解电压为2.9~4V。

9.根据权利要求1所述的回收废脱硝催化剂制备中高熵二维碳化物纳米材料的方法,其特征在于,所述第二电解体系的电解温度为450~650℃。

10.根据权利要求1所述的回收废脱硝催化剂制备中高熵二维碳化物纳米材料的方法,其特征在于,所述第二电解体系的电解电压为1.2~2.6V。

...

【技术特征摘要】

1.回收废脱硝催化剂制备中高熵二维碳化物纳米材料的方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的回收废脱硝催化剂制备中高熵二维碳化物纳米材料的方法,其特征在于,所述废脱硝催化剂粉末、所述氧化铝粉末与所述石墨粉末的摩尔比为3:1:2~4。

3.根据权利要求1所述的回收废脱硝催化剂制备中高熵二维碳化物纳米材料的方法,其特征在于,所述pvb粘结剂的摩尔分数为2~20%。

4.根据权利要求1所述的回收废脱硝催化剂制备中高熵二维碳化物纳米材料的方法,其特征在于,所述压制压力为10~80mpa。

5.根据权利要求1所述的回收废脱硝催化剂制备中高熵二维碳化物纳米材料的方法,其特征在于,所述熔盐电解质为licl-kcl、licl-nacl与licl-nacl-naf的混合物。

6.根据权利要求5所述的回收废脱硝催化剂制备中高熵...

【专利技术属性】
技术研发人员:吕泽鹏宋建勋李少龙何季麟
申请(专利权)人:郑州大学
类型:发明
国别省市:

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