[发明专利]一种仿生催化滤料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种仿生催化滤料的制备方法，其特征在于，制备过程如下：

步骤一.预处理：除尘滤袋依次分别用丙酮、乙醇和去离子水超声清洗10-15 min，在80-120℃烘箱中烘干备用；

步骤二.超疏水催化滤料溶液制备：将0.2-0.6质量份水性丙烯酸树脂加入到100质量份超疏水催化剂溶液中搅拌10-20 min，再加入10-15质量份含氟丙烯酸树脂和10-15质量份PTFE乳液，随后在转速500-2000 rpm条件下搅拌20-30 min，加入0.1-0.3质量份聚醚改性有机硅分散剂，继续搅拌10-20 min，即得超疏水催化滤料溶液，所述超疏水催化剂的制备方法如下：将脱硝用催化剂在研钵中研碎后放入行星式球磨机中，转速130-160 r/min，球磨6~8 h，磨粉备用；然后将2-6质量份的25-28 wt.%氨水溶液分散于100质量份的水中，转速50-200 rpm条件下，室温下搅拌2-4 min，随后加入0.1-1质量份氟碳表面活性剂，搅拌5-10 min后加入0.3-0.9质量份低表面能物质继续搅拌30-35 min，随后加入6-12质量份预处理后的脱硝用催化剂粉末持续搅拌1-2 h后即得超疏水催化剂溶液；将所述超疏水催化剂溶液放置于旋转蒸发器中，在60-70℃条件下旋转蒸发30-60 min，然后置于冷冻干燥机中-80~-70℃冷冻干燥6 -7 h，即可得到超疏水催化剂；

步骤三.仿生催化滤料制备：通过浸渍轧制方法，在步骤一处理后的除尘滤袋上沉积步骤二得到的超疏水催化滤料溶液，2次浸渍2次轧制，之后在160-200℃温度下定型2~3 min，220-260℃温度下固化2~3 min，即可获得脱硝除尘一体化的仿生催化滤料。

2.根据权利要求1所述的一种仿生催化滤料的制备方法，其特征在于，所述超疏水催化剂溶液中超疏水催化剂固含量为6.9-12.59 wt.%，溶剂为水。

3.根据权利要求1所述的一种仿生催化滤料的制备方法，其特征在于，所述脱硝用催化剂为钒钛催化剂或锰基催化剂。

4.根据权利要求3所述的一种仿生催化滤料的制备方法，其特征在于，所述钒钛催化剂活性组分选用V₂O₅ /TiO₂和V₂O₅-WO₃/TiO₂中的至少一种，所述锰基催化剂为Al₂O₃负载型锰基催化剂，活性成分为MnO和MnO₂中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的一种仿生催化滤料的制备方法，其特征在于，所述步骤一中除尘滤袋的滤材为玻纤、聚酰亚胺和聚苯硫醚中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的一种仿生催化滤料的制备方法，其特征在于，所述低表面能物质为碳链长度大于6的长链烷基硅氧烷或含氟烷基硅氧烷。

7.根据权利要求1所述的一种仿生催化滤料的制备方法，其特征在于，所述氟碳表面活性剂为阳离子型全氟丙烯酸共聚物表面活性剂、阴离子型全氟烷基乙基甲基丙烯酸酯表面活性剂、聚氨酯类氟碳表面活性剂或非离子型氟化烷基磺酸盐类表面活性剂。

8.权利要求1-7任一所述方法制备的仿生催化滤料。

9.权利要求8所述的仿生催化滤料在处理水泥、钢铁行业和燃煤电厂锅炉以及垃圾焚烧厂高温烟气中的应用。