[發(fā)明專利]一種二氧化鈰納米晶復合材料及其制備方法與應用

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210185056.3
• 申請日: 2022-02-28
• 公開（公告）號: CN114505046A
• 公開（公告）日: 2022-05-17
• 發(fā)明（設計）人: 覃遠航;孔劍;王存文;楊犁;馬廣偉;馬家玉;汪鐵林;吳再坤
• 申請（專利權）人: 武漢工程大學;上海申曇新材料科技集團有限公司
• 主分類號: B01J20/10
• 分類號: B01J20/10;B01J20/30;B01D53/02;C01F17/235;B82Y30/00
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 崔友明

本發(fā)明提供了一種二氧化鈰納米晶復合材料及其制備方法與應用，所述制備方法包括步驟：配制硝酸鈰溶液；將納米晶材料加入所述硝酸鈰溶液內，攪拌均勻后烘干，得到二氧化鈰納米晶前驅體；將所述二氧化鈰納米晶前驅體進行煅燒，得到二氧化鈰納米晶復合材料。本發(fā)明提供的二氧化鈰納米晶復合材料形狀規(guī)整、尺寸可控、吸附容量大、再生條件低，硫脫除率可達99％以上，并且抗水性能極強，水熱穩(wěn)定性高，適合實際的工業(yè)生產條件。

技術領域

本發(fā)明涉及精脫硫技術領域，具體而言，涉及一種二氧化鈰納米晶復合材料及其制備方法與應用。

背景技術

隨著工業(yè)發(fā)展對化石燃料的需求逐漸增大，二氧化硫的排放量日益增多，對人類健康和生態(tài)環(huán)境危害極大，加強二氧化硫污染防控是大氣污染控制工程亟待解決的重要課題。

二氧化硫主要來自硫化氫以及羰基硫、二硫化碳、甲硫醚等有機硫燃燒，治理技術可分為三種：前脫硫、燃燒過程脫硫以及后脫硫，各種脫硫技術各有優(yōu)劣，主要依賴于吸收劑、吸附劑、催化劑等材料的性能。

目前，國內外主要致力于活性炭、分子篩、過渡金屬氧化物等吸附劑或催化劑來脫硫。已有技術中，有機硫水解催化劑具有極高催化活性，但是其壽命很短，極易發(fā)生硫從而失活。活性炭吸附劑對于二氧化硫及硫化氫吸附效果極好，但是不耐高溫，應用條件受到限制。過渡金屬氧化物吸附硫化氫效果很好，但是溫度要求較為苛刻。而分子篩吸附、催化性質穩(wěn)定，耐高溫、水熱穩(wěn)定性高、且原料價廉易得，是近些年來含硫氣體脫除的研究重點。

發(fā)明內容

有鑒于此，本發(fā)明提供了一種二氧化鈰納米晶復合材料及其制備方法與應用，以提升分子篩類脫硫劑的應用。

為達到上述目的，本發(fā)明的技術方案是這樣實現的：

一種二氧化鈰納米晶復合材料的制備方法，包括如下步驟：

S1、配制硝酸鈰溶液；

S2、將納米晶材料加入所述硝酸鈰溶液內，攪拌均勻后烘干，得到二氧化鈰納米晶前驅體；

S3、將所述二氧化鈰納米晶前驅體進行煅燒，得到二氧化鈰納米晶復合材料。

可選地，步驟S1中，所述硝酸鈰溶液的濃度在0.1mol/L至3mol/L范圍內。

可選地，所述配制硝酸鈰溶液過程中采用乙醇、甲醇、異丙醇或水作為溶劑。

可選地，步驟S2中，所述納米晶體材料為分子篩、介孔分子篩或二氧化硅，所述分子篩包括MFI、FAU、Beta和ZSM-5中的至少一種。

可選地，步驟S2中，所述納米晶材料和所述硝酸鈰溶液的體積相等。

可選地，步驟S2中，所述攪拌的時間在3h至24h范圍內。

可選地，步驟S2中，所述烘干的條件包括：烘干溫度在60℃至150℃范圍內、烘干時間在8h至24h范圍內。

可選地，步驟S3中，所述煅燒的條件包括：煅燒溫度在200℃至600℃范圍內、煅燒時間在0.5h至10h范圍內、升溫速率在1℃/min至10℃/min范圍內。

在上述方案基礎上，本發(fā)明第二目的在于提供一種二氧化鈰納米晶復合材料，采用上述所述的二氧化鈰納米晶復合材料的制備方法制得。

在上述方案基礎上，本發(fā)明第三目的在于提供一種如上述所述的二氧化鈰納米晶復合材料在在含硫氣體脫除領域的應用。

相對于現有技術，本發(fā)明具有以下優(yōu)勢：

(1)本發(fā)明利用納米晶材料為基底合成二氧化鈰納米晶復合材料，制備方法簡單，合成周期短，對設備要求不高，成本低，容易實現工業(yè)化。