[发明专利]一种氮/金属掺杂石墨烯脱汞催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种氮/金属掺杂石墨烯脱汞催化剂，其特征在于，所述脱汞催化剂为纳米复合材料，所述脱汞催化剂含氮的质量百分比为30-60％，所述脱汞催化剂含金属的质量百分比为10-15％，所述脱汞催化剂含石墨烯的质量百分比为25-60％。

2.如权利要求1所述的一种氮/金属掺杂石墨烯脱汞催化剂，其特征在于，所述金属为Pd-Mo/Al₂O₃。

3.如权利要求1-2中任一所述氮/金属掺杂石墨烯脱汞催化剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包含如下步骤：

步骤一：将硝酸铝、硝酸铂、去离子水按照一定的质量比配成第一混合溶液；

步骤二：将碳酸铵、氨水、钼酸铵、所述去离子水按照一定的质量比配成第二混合溶液；

步骤三：将所述第一混合溶液与所述第二混合溶液按照体积比1：15-20混合成第三混合溶液，将所述第三混合溶液放入坩埚中进行匀速搅拌，然后将所述坩埚放入80℃-110℃烘箱干燥10-15h，干燥后获得的固态物质放在300-400℃马弗炉中焙烧，然后研磨得到Pt-Mo/Al₂O₃粉末；

步骤四：将所述Pt-Mo/Al₂O₃粉末放置于管式炉的石英管管中，以20-50sccm的流速通入氮气，并对管式炉进行加热，当所述管式炉加热至500-550℃的时候，改变所述氮气的流速为20-30sccm，同时以20-30sccm的流速通入氢气，保持温度为500-550℃，保持时间为30-40min，然后停止通入所述氢气，将所述管式炉以8-12℃/min的速度加热升温到700-750℃，改变所述氮气通入流速为40-60sccm，恢复所述氢气通入，流速为8-12sccm，增加乙烯气体通入，流速为20-30sccm，保持时间为150-200min，然后停止加热，停止通入所述氢气和所述乙烯气体，保持所述氮气通入，流速为40-60sccm，自然冷却到室温，得到固态混合物；

步骤五：将所述固态混合物与尿素混合，研磨，然后加入管式炉中进行热处理，冷却至室温得到氮/金属掺杂石墨烯纳米复合材料。

4.如权利要求3所述的氮/金属掺杂石墨烯脱汞催化剂的制备方法，其特征在于，步骤一中所述硝酸铝、所述硝酸铂、所述去离子水质量比为10-15：8-10：25-30。

5.如权利要求3所述的氮/金属掺杂石墨烯脱汞催化剂的制备方法，其特征在于，步骤二中所述碳酸铵、所述氨水、所述钼酸铵、所述去离子水质量比为25-30：40-60：1-5：400-500。

6.如权利要求3所述的氮/金属掺杂石墨烯脱汞催化剂的制备方法，其特征在于，步骤三中所述匀速搅拌时间控制为5-10min，所述匀速搅拌转速为20r/min-50r/min。

7.如权利要求3所述的氮/金属掺杂石墨烯脱汞催化剂的制备方法，其特征在于，步骤三中所述焙烧时间为2-5h，所述研磨时间为10-20min。

8.如权利要求3所述的氮/金属掺杂石墨烯脱汞催化剂的制备方法，其特征在于，步骤五中所述固态混合物与所述尿素质量比为1：1-1.5，所述研磨时间为2-3h。

9.如权利要求3所述的氮/金属掺杂石墨烯脱汞催化剂的制备方法，其特征在于，步骤五中所述热处理温度为700-800℃，所述热处理时间为4-6h。

10.如权利要求3所述的氮/金属掺杂石墨烯脱汞催化剂的制备方法，其特征在于，步骤五中所述热处理置于氮气保护气氛下，所述氮气的通入流速控制为40-50sccm。