[發明專利]一種納米復合材料及其制備方法、汽車尾氣處理裝置

在審

• 申請號: 201710086080.0
• 申請日: 2017-02-17
• 公開（公告）號: CN106823801A
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發明（設計）人: 翟劍龐;蹇敦亮;姜建偉
• 申請（專利權）人: 深圳大學
• 主分類號: B01D53/94
• 分類號: B01D53/94;B01J23/06;B01J23/75;B01J35/10
• 代理公司: 深圳市恒申知識產權事務所(普通合伙)44312
• 代理人: 王利彬

技術領域

本發明屬于環境保護領域，尤其涉及一種納米復合材料及其制備方法、汽車尾氣處理裝置。

背景技術

隨著社會與經濟的發展，汽車逐漸走進千家萬戶，隨著而來的則是汽車尾氣排放問題。汽車尾氣中的有害氣體排放到環境中，會對人類生存環境造成極大危害。消除汽車尾氣對環境的污染，是廢氣排放領域的研究人員亟待解決的問題。

尾氣處理裝置是在催化劑的作用下使尾氣得到凈化，以減輕對環境的污染的裝置。現有的尾氣處理裝置對汽車尾氣的處理不徹底，也會造成大氣污染；此外，現有的尾氣處理裝置太大、不好裝卸，而且造價高、成本貴，處理效率低，也難以保養。

因此，現有技術存在缺陷，急需改進。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提供了一種納米復合材料及其制備方法、汽車尾氣處理裝置。

本發明是這樣實現的，一種納米復合材料的制備方法，包括以下步驟：

制備多孔鈦模型，置于酸性溶液中進行預處理，洗凈，所述多孔鈦的長度為500～1000mm，寬度為200～430mm，厚度為2～4mm；

制備所述金屬的硝酸鹽溶液，所述金屬為Mg、Zn、Cu、Ag、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Mn、Fe、Co、Ni、Ru、Rh、Pd、Os、Sc、Y、鑭系金屬、Sn、Sb、Bi、In、Ga、Ge中的至少一種；

將洗凈后的多孔鈦置于所述硝酸鹽溶液中進行超聲處理，干燥，獲得多孔鈦-硝酸鹽復合物；

將所述多孔鈦-硝酸鹽復合物置于保護氣體中焙燒，獲得納米復合材料。

進一步地，所述酸性溶液為草酸、磷酸、醋酸中的至少一種。

進一步地，所述多孔鈦的孔隙為5～50μm。

進一步地，所述納米復合材料包括納米級多孔鈦和金屬氧化物，所述金屬氧化物填充于所述多孔鈦的孔隙中。

進一步地，所述超聲處理的頻率為20KHz-500MHz，時間為0.3-0.5h。

進一步地，所述焙燒的溫度為100-950℃，時間為3-5h。

本發明還提供了一種納米復合材料，采用上述所述的納米復合材料的制備方法制成。

本發明還提供了一種汽車尾氣處理裝置，包括進氣口、出氣口，所述汽車尾氣處理裝置還包括氣體催化裝置，所述氣體催化裝置連接于所述進氣口與出氣口之間；所述氣體催化裝置包括上述所述的納米復合材料。

進一步地，所述汽車尾氣處理裝置還包括用于除去汽車尾氣中固體粉塵的除塵裝置，所述除塵裝置連接于所述進氣口與所述氣體催化裝置之間。

進一步地，所述汽車尾氣處理裝置還包括用于使汽車尾氣快速通過汽車尾氣處理裝置的噴射裝置，所述噴射裝置連接于所述進氣口與所述除塵裝置之間。

本發明與現有技術相比，有益效果在于：本發明實施例提供的納米復合材料為納米級的多孔鈦結構，在其多孔鈦孔隙處填充金屬氧化物，由此獲得一種具有催化還原作用的新型主客體納米復合材料，可以很好地氧化、還原一氧化氮、一氧化碳、碳氫化合物、鉛及硫氧化合物等。

本發明實施例提供的汽車尾氣處理裝置，其氣體催化裝置包括上述提供的納米復合材料，在處理尾氣的時候，納米級多孔鈦-金屬氧化物對汽車尾氣進行氧化還原分解，使之變為無害的氣體排放到大氣中。此外，汽車尾氣處理裝置體積小、裝卸方便。可見，利用納米氧化物/多孔鈦型復合納米級材料構成氣體催化裝置，處理尾氣效率高，而且成本低，結構簡單。

附圖說明

圖1是本發明第三實施例提供的汽車尾氣處理裝置的結構示意圖。

具體實施方式

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。

本發明第一實施例提供了一種納米復合材料的制備方法，包括以下步驟：

制備多孔鈦模型，置于酸性溶液中進行預處理，洗凈，所述多孔鈦的長度為500～1000mm，寬度為200～430mm，厚度為2～4mm；

制備所述金屬的硝酸鹽溶液，所述金屬為Mg、Zn、Cu、Ag、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Mn、Fe、Co、Ni、Ru、Rh、Pd、Os、Sc、Y、鑭系金屬、Sn、Sb、Bi、In、Ga、Ge中的至少一種；

將洗凈后的多孔鈦置于所述硝酸鹽溶液中進行超聲處理，干燥，獲得多孔鈦-硝酸鹽復合物；

將所述多孔鈦-硝酸鹽復合物置于保護氣體中焙燒，獲得納米復合材料。