[發(fā)明專利]一種負(fù)載鎳網(wǎng)的石墨烯-TiO2

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010715359.2
• 申請(qǐng)日: 2020-07-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111841569B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-08-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 袁亮;袁振
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇萬(wàn)賢環(huán)境工程有限公司
• 主分類號(hào): B01J23/89
• 分類號(hào): B01J23/89;B01J37/02;B01J35/10;C04B33/13;F23G7/07
• 代理公司: 南京睿之博知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32296
• 代理人: 楊雷

本發(fā)明公開(kāi)了一種負(fù)載鎳網(wǎng)的石墨烯?TiO₂復(fù)合納米材料，由下述重量百分含量的原料制成：貴金屬氧化物25?35％、粘土10?20％、石英5?10％、鉀鈉長(zhǎng)石5?10％、石墨烯30?50％、TiO₂30?40％與鎳網(wǎng)。本發(fā)明通過(guò)在鎳網(wǎng)上烤制陶瓷載體，能夠確保催化劑不被燒結(jié)，保持催化劑高活性的比表面積、高機(jī)械強(qiáng)度、高熱穩(wěn)定性，同時(shí)在催化劑中添加貴金屬氧化物、石墨烯與TiO₂，貴金屬活性位分散度高，催化活性高，在凝膠負(fù)載時(shí)，將制備的陶瓷鎳網(wǎng)載體先浸泡在第一浸泡溶膠中，然后干燥，接著浸泡在第二浸泡溶膠中，能夠?qū)崿F(xiàn)涂層牢固，保證活性組分不脫落，提高使用壽命，正常運(yùn)行壽命大于3年。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及氧化物催化劑領(lǐng)域，特別涉及一種負(fù)載鎳網(wǎng)的石墨烯-TiO₂復(fù)合納米材料的制備方法。

背景技術(shù)

光催化氧化技術(shù)在VOCs廢氣治理領(lǐng)域有較為廣泛的應(yīng)用。光催化氧化技術(shù)在VOCs廢氣治理過(guò)程中的效率和穩(wěn)定性受污染物吸附性能、光催化氧化接觸時(shí)間、濕度、催化劑活性、光子利用效率、催化劑附著穩(wěn)定性等諸多因素影響。

在VOCs的治理中，通常采用沸石轉(zhuǎn)輪將低濃度大風(fēng)量的有機(jī)廢氣濃縮成高濃度小風(fēng)量的有機(jī)廢氣，從而減低設(shè)備投資費(fèi)用和運(yùn)行成本，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)有效的有機(jī)廢氣處理；CO爐為催化氧化反應(yīng)爐，進(jìn)入換熱器，再送入到加熱室，通過(guò)加熱裝置，使氣體達(dá)到燃燒反應(yīng)溫度，再通過(guò)催化床的作用，將有機(jī)物轉(zhuǎn)化為無(wú)害的二氧化碳和水，從而達(dá)到去除污染物的目的，其中負(fù)載鎳網(wǎng)的石墨烯-TiO₂復(fù)合納米材料就位于CO爐中，催化劑是催化燃燒技術(shù)的核心。

現(xiàn)有的氧化物催化劑，活性不高，無(wú)法適用于各類有機(jī)廢氣，燃燒對(duì)CO2 的選擇性占比較低，涂層不牢固，活性組分易于脫落，由于負(fù)載體的原因，無(wú)法保證催化劑不被燒結(jié)，無(wú)法保持催化劑高活性的比表面積、高機(jī)械強(qiáng)度、高熱穩(wěn)定性，給人們的使用過(guò)程帶來(lái)了一定的影響，為此，我們提出一種負(fù)載鎳網(wǎng)的石墨烯-TiO₂復(fù)合納米材料的制備方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的在于提供一種負(fù)載鎳網(wǎng)的石墨烯-TiO₂復(fù)合納米材料的制備方法，可以有效解決背景技術(shù)中現(xiàn)有的氧化物催化劑，活性不高，無(wú)法適用于各類有機(jī)廢氣，燃燒對(duì)CO2的選擇性占比較低，涂層不牢固，活性組分易于脫落，由于負(fù)載體的原因，無(wú)法保證催化劑不被燒結(jié)，無(wú)法保持催化劑高活性的比表面積、高機(jī)械強(qiáng)度、高熱穩(wěn)定性的問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：

一種負(fù)載鎳網(wǎng)的石墨烯-TiO₂復(fù)合納米材料的制備方法，該石墨烯-TiO₂復(fù)合納米材料由下述重量百分含量的原料制成：貴金屬氧化物25-35％、粘土 10-20％、石英5-10％、鉀鈉長(zhǎng)石5-10％、石墨烯30-50％、TiO₂30-40％與鎳網(wǎng)；

該石墨烯-TiO₂復(fù)合納米材料的制備方法具體步驟如下：

步驟一：制備陶瓷鎳網(wǎng)載體：按照上述重量百分含量配比將粘土10-20％、石英5-10％、鉀鈉長(zhǎng)石5-10％混合加水?dāng)嚢璩苫旌狭希鶆蛲磕ㄔ阪嚲W(wǎng)上，全部包裹住鎳網(wǎng)后置于窯爐上烘烤，使得鎳網(wǎng)上烤制出陶瓷載體，生產(chǎn)成陶瓷鎳網(wǎng)載體；

步驟二：凝膠負(fù)載：將步驟一中制備的陶瓷鎳網(wǎng)載體先浸泡在第一浸泡溶膠中，然后干燥，接著浸泡在第二浸泡溶膠中，得到負(fù)載貴金屬氧化物、石墨烯與TiO₂的鎳網(wǎng)催化劑。

進(jìn)一步的，TiO₂具有三維有序大孔結(jié)構(gòu)，大孔的孔徑為100nm～20μm，大孔之間通過(guò)20～100nm的孔連接，鎳網(wǎng)孔徑大小為40～60目。

進(jìn)一步的，貴金屬氧化物可以為Pt或Pd中的一種或兩種。