[发明专利]MnO2-TiO2碳纳米管-多孔无机陶瓷膜低温脱硝催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种MnO₂-TiO₂碳纳米管-多孔无机陶瓷膜低温脱硝催化剂，其特征在于，以多孔无机陶瓷膜为载体，将MnO₂、TiO₂与碳纳米管的复合物负载于载体表面；该催化剂中，多孔无机陶瓷膜的质量百分比为50%~80%，MnO₂、TiO₂与碳纳米管的复合物的质量百分比为20%~50%； MnO₂、TiO₂与碳纳米管的复合物中，Mn、Ti和C的原子比为1：6.9：1.7。

2.一种权利要求1所述的MnO₂-TiO₂碳纳米管-多孔无机陶瓷膜低温脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：

步骤（1）：将主要成分为SiO₂、Al₂O₃、CaO、MgO、TiO₂、K₂O、Na₂O的煤渣研磨均匀，加入粒径为0.02 mm的发泡剂，在压力机上采用半干法在成型压力为38 MPa的条件下压模成型，压制成薄片；将压制的薄片1100 oC下煅烧2 h即获得粉煤灰基多孔陶瓷片，并将其研磨，得到多孔无机陶瓷膜；

步骤（2）：室温下，将碳纳米管放入无水乙醇中，超声粉碎机中处理以使碳纳米管开口；然后进行第一次超声波处理，之后加入钛酸正丁酯，再进行第二次超声处理，并依次将乙酸和硝酸锰混合溶液与步骤（1）制取的多孔无机陶瓷膜在第二次超声处理过程中加入到上述溶液中；超声处理直至溶胶的出现，室温条件下老化数天；

步骤（3）：对步骤（2）得到的老化样品进行干燥、焙烧，即得到所述低温脱硝催化剂，且使得到的催化剂中，多孔无机陶瓷膜的质量百分比为50%~80%，MnO₂、TiO₂与碳纳米管的复合物的质量百分比为20%~50%； MnO₂、TiO₂与碳纳米管的复合物中，Mn、Ti和C的原子比为1：6.9：1.7。

3.根据权利要求2所述的MnO₂-TiO₂碳纳米管-多孔无机陶瓷膜低温脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中的粉煤灰的研磨粒径为0.06 mm~0.09 mm；发泡剂为木炭且用量为10 wt.%；煅烧后薄片的研磨粒径为0.1 mm~0.3 mm。

4.根据权利要求2所述的MnO₂-TiO₂碳纳米管-多孔无机陶瓷膜低温脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中超声粉碎处理的时间为15 min；第一次超声处理时间为15 min，第二次的超声处理时间为30 min；乙酸的浓度为0.5 mol/L，硝酸锰与乙酸的摩尔比为1:2。

5.根据权利要求2所述的MnO₂-TiO₂碳纳米管-多孔无机陶瓷膜低温脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）中的干燥为普通鼓风干燥箱干燥，干燥温度为80 oC，干燥时间为10 h；焙烧在氮气氛围下进行，焙烧温度为550 oC，焙烧时间为1.5 h。