[发明专利]一种CIGS薄膜电池尾气用净化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种CIGS薄膜电池尾气用净化剂的制备方法，其特征在于具有如下结构：片层状水滑石负载的Cu(OH)₂纳米棒，其中水滑石的含量为40~85wt%，Cu(OH)₂纳米棒的含量为15~60wt%；

包括如下步骤：

（1）将含M²⁺及M³⁺的金属盐按摩尔比1.8:1~5:1混合均匀，加去离子水充分搅拌溶解，得A溶液，其中A溶液中M²⁺的浓度为0.5~4mol/L、M³的浓度为0.02~2mol/L；

（2）将沉淀剂加去离子水充分溶解，形成氢氧根浓度为0.5~8mol/L的B溶液；

（3）将铜源颗加去离子水充分搅拌溶解，得到浓度0.02~0.2mol/L 的C溶液；

（4）将A溶液放于温度为40~85℃的磁力搅拌器上，边搅拌边逐滴加入已配置好的B溶液，待溶液pH达到8.5~11后停止滴加，继续在40-85℃下加热并搅拌2~12h，得到pH稳定在8.0以上的D悬浊液；

（5）按体积比D悬浊液:C溶液为1：3~8，将D悬浊液滴到C溶液中，得到E悬浊液；

（6）将浓度0.05~0.5mol/L的氨水溶液在恒速下倒入E悬浊液中，控制氨水溶液：E悬浊液体积比为1：3~8，持续搅拌10~40min，得F悬浊液；

（7）将浓度0.5~5mol/L的强碱溶液滴入F悬浊液中，迅速产生蓝色沉淀，控制强碱溶液：F悬浊液体积比为1：15~65 ，搅拌10-20min后即得到含有一定杂质的初期产物；

（8）将初期产物用蒸馏水洗涤、抽滤、低温干燥，即得到CIGS薄膜电池尾气用净化剂。

2.根据权利要求1所述一种CIGS薄膜电池尾气用净化剂的制备方法，其特征在于：所述水滑石的含量为45~80wt%，Cu(OH)₂纳米棒的含量为20~55wt%。

3.根据权利要求1所述一种CIGS薄膜电池尾气用净化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中含M²⁺及M³⁺的金属盐为其相对应的硝酸盐、氯化盐或硫酸盐类。

4.根据权利要求1所述一种CIGS薄膜电池尾气用净化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）中沉淀剂为碳酸氢钠、氢氧化钠、碳酸氢铵、碳酸铵、碳酸钠、氨水中任意一种或两种及以上碱源的组合。

5. 根据权利要求1所述一种CIGS薄膜电池尾气用净化剂的制备方法，其特征在于：所述B溶液中氢氧根浓度为1~5mol/L，C溶液的浓度为0.02~0.15 mol/L。

6.根据权利要求1或3或4所述一种CIGS薄膜电池尾气用净化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤（3）中铜源颗粒为无水硫酸铜、五水硫酸铜、无水氯化铜或硝酸铜的水合物中的一种。

7.根据权利要求1所述一种CIGS薄膜电池尾气用净化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤（7）中强碱为氢氧化钠、氢氧化钾。

8. 根据权利要求1所述一种CIGS薄膜电池尾气用净化剂的制备方法，其特征在于：所述氨水的浓度为0.1~0.3 mol/L，强碱溶液的浓度为0.5~2mol/L。

9.一种利用权利要求1制得的净化剂模拟处理CIGS尾气的方法，其特性在于包括如下步骤：

（1）将上述制备的净化剂经球形造粒至20-40目，和相同目数的石英砂均匀混合后放于反应管内；其中，放置相同目数石英砂的目的主要是为了使气体流通更顺畅，给反应腾出更多的空间；

（2）然后将CIGS工业模拟尾气在流量计的控制下，以450-550mL/min通至含有造粒净化剂的反应管中净化，在净化过程中用分析仪持续监测反应管出口处的H₂S和H₂Se气体浓度，记录不同时间内尾气出口中H₂S和H₂Se气体浓度，并观察净化剂的颜色变化；

（3）反应结束后，立即将反应管出口处的软管引入尾气吸收装置，关闭总气阀并将流量计调至零。