[发明专利]一种废旧SCR脱硝催化剂用于染料敏化太阳能电池的制备方法及其应用

说明书

本发明公开了一种废旧SCR脱硝催化剂用于染料敏化太阳能电池的制备方法，具体包括将废旧SCR脱硝催化剂冲洗、烘干、粉碎、球磨后进行碱液处理，处理后经抽滤、洗涤、烘干后加入硝酸溶液、水溶液、乙醇溶液、冰醋酸溶液、甘油、乙基纤维素搅拌处理后，得到TiO₂浆料备用；采用丝网印刷的方式印制得到半成品再经过一次煅烧、TiCl₄的稀释液中恒温浸渍、二次煅烧、N719染料溶液中恒温浸染、冲洗、封装、滴入电解液等步骤得到染料敏化太阳能电池。本发明同时公开上述制备方法的应用。采用上述技术方案实现SCR脱硝催化剂回收过程中二氧化钛应用到染料敏化太阳能电池，提高了经济附加价值。

技术领域

本发明涉及燃料敏化太阳能电池制备领域，尤其涉及的是一种废旧SCR脱硝催化剂用于染料敏化太阳能电池的制备方法及其应用。

背景技术

我国是煤炭能源消耗大国，全国煤炭消费呈逐年增长趋势。从主要耗煤行业看，电力行业煤炭消费量增幅较大。电力行业煤炭燃烧使用过程中，其燃烧产物中污染物主要为氮氧化物，其大量的排放会导致酸雨、臭氧层的破坏以及雾霾的形成，进一步对地球的生态环境和人类的身体健康造成重大危害。随着国家生态文明建设和环境保护目标的提出，氮氧化物的处理受到各界的关注。

选择性催化还原技术(SCR)是控制氮氧化物最为重要的技术，被广泛的应用于电厂行业，其寿命通常可达三年左右。然而，随着其大量的使用，关于废弃催化剂的处理一直也成为业界关注的问题。

SCR脱硝催化剂中TiO₂的含量高达80-90％，具有潜在的利用价值。众所周知，TiO₂属于宽禁带的半导体，其与染料(N719)具有较好的能级匹配关系，被广泛的应用于染料敏化或钙钛矿太阳能电池染料吸附材料。染料敏化太阳能和钙钛矿太阳能电池作为太阳能电池中的一类，其具备成本低，制备简单，可商业化等特点，一直被高校和企业重点研究。

现有技术中虽然公开的关于废弃SCR催化剂中TiO₂的回收利用，但是并未将其应用到染料敏化太阳能领域中，用于新能源染料敏化太阳能的生产材料。

如中国专利号为：CN107628642A，公开“一种废弃SCR催化剂中TiO₂的分离及回收方法”。该专利公开的技术方案中使用NaOH和Na₂CO₃复合剂利用以及盐酸的pH调控使用，过程过于复杂，且对设备耐酸碱要求较高，不利于产业化

中国专利号为：CN10705599A，公开“一种从废弃SCR脱硝催化剂中分离回收锐钛矿型二氧化钛的方法”，其工艺虽然较为简单，但是其涉及到两部碱浸，每次浸渍时间耗时3～5h，耗时过长，重要的相关专利均未能很好的展现其回收和再利用一体化处理过程。

TiO₂作为一种的染料敏化剂吸附材料，要求具有较高的比表面积，而SCR催化剂中含量TiO₂较高，一般情况下在回收后都会再次利用到SCR脱硝催化剂中，经济附加值较低。造成经济附加值低的技术缺陷实质原因为：现有技术中，无法将SCR催化剂回收得到的TiO₂应用到染料敏化太阳能电池中，实现提高经济附加值。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于：解决现有技术中，SCR催化剂中TiO₂含量较高，回收套用后，无法应用到染料敏化太阳能电池中，实现提高经济附加值。基于此，本发明提供一种废旧SCR脱硝催化剂用于染料敏化太阳能电池的制备方法。

本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的：

一种废旧SCR脱硝催化剂用于染料敏化太阳能电池的制备方法，包括以下步骤：

(1)将使用过的废旧SCR脱硝催化剂采用热水进行冲洗，冲洗完毕后烘干；

烘干完毕后，经过粉碎、球磨后，得到过600目筛网的催化剂粉体；