[发明专利]氮硼共掺杂石墨烯复合脱硝抗硫催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种氮硼共掺杂石墨烯复合脱硝抗硫催化剂，其特征在于：所述催化剂是以新型改性氮硼共掺杂石墨烯为催化剂载体，将三元Mn-Ce-CoO_x催化剂原位生长在氮硼共掺杂石墨烯表面，得到氮硼共掺杂石墨烯复合脱硝抗硫催化剂；

所述的氮硼共掺杂石墨烯是通过自改进的Hummers法制备氧化石墨烯作为反应前驱体，按如下方法得到：

(1) 将1g石墨加入到150mL烧杯中，加入33mL浓硫酸，将其置于水浴锅室温搅拌，至充分溶解，再准确称量4g高锰酸钾，每隔10min加0.2g的KMnO₄；

（2）KMnO₄全部加入完毕之后，将水温升至50℃，搅拌反应1h，之后加入0.5g三聚氰酸充分溶解并反应1h后，加入0.5g三聚氰胺并继续反应2h后加入80mL去离子水；

（3）将加入去离子水的反应液，置于90℃水浴锅中搅拌10min，逐滴加入H₂O₂至无气泡为止， 最后加入20mL盐酸，将得到产物反复离心至中性，转移至冻干机冻干备用，将最后获得的产物命名为CA-M-GO；

所述氮硼共掺杂石墨烯复合脱硝抗硫催化剂的制备方法包括以下步骤：

1）准确称量0.1g的CA-M-GO样品，溶解于50mL的去离子水中，配制成CA-M-GO溶液，超声分散10min，向上述溶液中加入0.06g的聚乙烯吡咯烷酮，继续超声10min；

2）之后加入Ce(Ac)₃到步骤1）的溶液中，室温下搅拌1小时，至Ce(Ac)₃完全溶解；

3）将CoCl₂加入步骤2）的溶液中，继续再室温下搅拌1小时，至CoCl₂完全溶解；

4）配置KMnO₄溶液，加入步骤3）中，继续室温反应1h，反应结束后加入H₃BO₃和NaBH₄加入到反应液中，搅拌至溶解，再将反应液转移到聚四氟乙烯内胆中，160℃水热反应12h，将得到的悬浊液离心洗涤后，经真空冷冻干燥得到氮硼共掺杂石墨烯复合脱硝抗硫催化剂，标记为Mn-Ce-CoO_x/rGO_-N,B。

2.根据权利要求1所述的氮硼共掺杂石墨烯复合脱硝抗硫催化剂，其特征在于：CA-M-GO与Ce(Ac)₃的质量比为1:0.55-1:0.85。

3.根据权利要求1所述的氮硼共掺杂石墨烯复合脱硝抗硫催化剂，其特征在于： Ce(Ac)₃与CoCl₂的摩尔比为1:1。

4.根据权利要求1所述的氮硼共掺杂石墨烯复合脱硝抗硫催化剂，其特征在于：Ce(Ac)₃与KMnO₄的摩尔比为1:2。

5.根据权利要求1所述的氮硼共掺杂石墨烯复合脱硝抗硫催化剂，其特征在于：Ce(Ac)₃与H₃BO₃的质量比为1:1。

6.根据权利要求1所述的氮硼共掺杂石墨烯复合脱硝抗硫催化剂，其特征在于：H₃BO₃与NaBH₄的质量比为1:1。