[發(fā)明專利]一種垃圾電廠煙氣脫汞光催化劑的制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011036283.7
• 申請(qǐng)日: 2020-09-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112264063A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-01-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 盛鵬飛;張煥亨;吳亮;朱紅芳;王琳琳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣州環(huán)投設(shè)計(jì)研究院有限公司
• 主分類號(hào): B01J27/24
• 分類號(hào): B01J27/24;B01D53/86;B01D53/64
• 代理公司: 廣州三辰專利事務(wù)所(普通合伙) 44227
• 代理人: 范欽正

本發(fā)明涉及一種垃圾電廠煙氣脫汞光催化劑的制備方法。用于垃圾電廠煙氣凈化，它公開(kāi)了將g?C₃N₄的前驅(qū)體有機(jī)物置于管式真空爐中高溫煅燒，煅燒時(shí)通入惰性氣體制得出一種富含N的g?C₃N₄粉末，并以此為基底。利用兩步法，通過(guò)精準(zhǔn)控制溫升速率和水熱時(shí)間生成BiOIO₃沉積于g?C₃N₄表面形成二維片層狀復(fù)合光催化劑。將反應(yīng)后的物質(zhì)，經(jīng)過(guò)離心洗滌、過(guò)濾、烘干、研磨制備得到可見(jiàn)光響應(yīng)良好的光催化劑。通過(guò)模擬煙氣脫汞室驗(yàn)平臺(tái)測(cè)試，在可見(jiàn)光光照射條件下，元素汞催化氧化脫除效率達(dá)90％以上。本方法制備的催化劑性質(zhì)穩(wěn)定、可見(jiàn)光響應(yīng)狀態(tài)好，同時(shí)催化劑回收性能好，條件精準(zhǔn)可控、用途較多，易于工業(yè)化生產(chǎn)制備。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及催化材料領(lǐng)域，尤其涉及一種垃圾電廠煙氣脫汞催化劑的制備方法。具體來(lái)說(shuō)是一種高光催化活性二維片層狀石墨相碳化碳摻雜碘酸氧鉍的制備方法。

背景技術(shù)

隨著環(huán)保要求越來(lái)越高，大城市的垃圾電廠面臨運(yùn)營(yíng)效率的問(wèn)題，小城市的垃圾電廠也面臨在線排放監(jiān)管的要求。其中脫除垃圾焚燒電廠煙氣中的重金屬汞是必須直接面對(duì)的問(wèn)題。重金屬汞作為一種劇毒物質(zhì)，具有高揮發(fā)性、易在生物體內(nèi)和食物鏈中永久富集等性質(zhì)，環(huán)境和人體健康造成極大的危害，對(duì)其排放控制已引起廣泛的重視。垃圾焚燒電廠煙氣脫汞現(xiàn)行的處置方式是在反應(yīng)塔出口煙道噴入消石灰和活性炭粉末，煙氣中未去除完的酸性污染物與消石灰繼續(xù)反應(yīng)去除，重金屬汞和二噁英等有害物質(zhì)則被活性炭吸附。此種技術(shù)相對(duì)來(lái)說(shuō)處理簡(jiǎn)單，存在的問(wèn)題是吸附效率較低，只有通過(guò)大量噴射才能有效去除。并且使用過(guò)的活性炭是一種危險(xiǎn)廢棄物，需要花掉高額費(fèi)用交給危廢公司處置。采用光催化氧化技術(shù)是目前較為前沿言的脫汞技術(shù)。利用此發(fā)明的制備方法可以將光催化劑與活性炭耦合利用，達(dá)到高效脫除重金屬的目的，同時(shí)也能有效降解一部分二噁英。

g-C₃N₄作為一種具有可見(jiàn)光響應(yīng)能力、低能帶帶隙和高穩(wěn)定性的非金屬半導(dǎo)體而被廣泛研究。但是未處理的g-C₃N₄比表面積較小、量子效率較低等因素限制了其進(jìn)一步的工業(yè)應(yīng)用。BiOIO₃因其多層結(jié)構(gòu)和內(nèi)部極性場(chǎng)的存在，具有較好的載流子分離能力。但現(xiàn)有的改性方法依舊未能有效解決BiOIO₃高載流子復(fù)合率的問(wèn)題，大大影響了 BiOIO₃的光催化活性。因而對(duì)研究改性BiOIO₃，降低其復(fù)合率，以及類似的層狀催化劑的改性降低復(fù)合率，展現(xiàn)更好的光催化活性，具有重要的實(shí)際應(yīng)用意義。

發(fā)明內(nèi)容

過(guò)多或者過(guò)少的摻雜量均不利于光催化反應(yīng)進(jìn)行，當(dāng)?shù)馑嵫蹉G的量較低時(shí)，納米復(fù)合物不能提供足夠多的異質(zhì)結(jié)，從而降低光催化效率；另一方面，當(dāng)?shù)馑嵫蹉G的量比較多時(shí)，會(huì)降低可見(jiàn)光的吸收，同時(shí)過(guò)多的缺陷容易成為空穴電子對(duì)的復(fù)合中心。

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種垃圾電廠煙氣脫汞光催化劑的制備方法，調(diào)控BiOIO₃的生成與g-C₃N₄形成二維片層狀復(fù)合催化劑，達(dá)到最佳光催化效率。所述的這種垃圾電廠煙氣脫汞光催化劑的制備方法要解決現(xiàn)有技術(shù)手段脫除垃圾電廠煙氣汞的效果不佳、成本高昂，有二次污染的技術(shù)問(wèn)題。

本發(fā)明提供了一種垃圾電廠煙氣脫汞光催化劑的制備方法，包括以下步驟：

步驟一：取適量g-C₃N₄的前驅(qū)體置于氧化鋁陶瓷坩堝中，在管式真空爐中高溫煅燒，管式真空爐中通入惰性氣體，以5℃-10℃每分鐘的溫升升到250℃-350℃，繼續(xù)升溫至550℃保溫2至3個(gè)小時(shí)，煅燒完畢等其自然冷卻至室溫，取產(chǎn)物研磨成粉末備用。