[发明专利]一种负载铁取代杂多酸的聚苯硫醚脱硝抗硫复合滤料

说明书

本发明公开了一种负载铁取代杂多酸的聚苯硫醚脱硝抗硫复合滤料，其是利用铁离子取代杂多酸中的部分中心原子而制得铁取代杂多酸，再将其负载在作为载体的聚苯硫醚圆片上而制得。本发明通过引入铁取代杂多酸，在保证高脱硝性能的前提下可大幅提高滤料的抗硫能力，且其合成方法操作简单，反应快速，对反应容器没有特殊要求，合成的物质对环境也没有污染，且产品使用寿命长，效率高。

技术领域

本发明属于催化材料制备技术领域，具体涉及一种负载铁取代杂多酸的聚苯硫醚脱硝抗硫滤料。

背景技术

随着中国工业化进程的迅速发展，伴随着产生了许多不可避免的污染，其中大气污染是众多污染中最为严重也是最受关注的问题，大气污染的产生导致了人们的生活、健康、工作和大自然等都遭受到了较为恶劣的破坏。目前，空气污染源可以分为固定污染源和流动污染源，其污染源的污染物主要是由于煤炭燃烧而产生的，包括了PM2.5、PM10、二氧化硫、氮氧化物和二氧化氮等，这些气体会造成雾霾、酸雨、光化学烟雾和温室效应等环境危害。

对于空气污染的主要处理措施之一是进行SCR脱硝，但我国并没有掌握SCR系统的核心技术，其SCR催化剂主要依赖进口。并且现行的商业催化剂的运行温度在300～400℃左右，但现有SCR系统中常是在除尘器前安装SCR反应器，这会使得催化剂遭受高温烟尘以及SO₂的破坏而失活。如果将SCR反应器置于除尘脱硫装置之后的话，高温烟气的温度通常只剩200℃ 左右，又低于商用催化剂适宜的运行温度。因此一种低温高效的SCR催化剂滤料是目前研究的重点及突破点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种负载铁取代杂多酸的聚苯硫醚脱硝抗硫复合滤料，其负载均匀且牢固，从而可发挥良好的脱硝抗硫效果。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种负载铁取代杂多酸的聚苯硫醚脱硝抗硫复合滤料，其是以聚苯硫醚为载体，在其上负载铁取代杂多酸而制成，其具有良好的脱销和抗硫性能；其中所述杂多酸为磷钨酸、磷钼酸、硅钨酸或硅钼酸。

所述负载铁取代杂多酸的聚苯硫醚脱硝抗硫复合滤料的制备方法包括以下步骤：

（1）将Fe(NO₃)₃在剧烈搅拌条件下溶于30℃的去离子水中，得铁离子溶液；

（2）将杂多酸在剧烈搅拌条件下溶于30℃的去离子水中，得杂多酸溶液；

（3）将步骤（1）得到的铁离子溶液在剧烈搅拌条件下以6ml/min的速度滴加在步骤（2）得到的杂多酸溶液中，并持续搅拌4h；

（4）将步骤（3）得到的混合溶液静置1h，然后将静置所得沉淀用去离子水进行洗涤，再于100℃的烘箱中烘干6h；

（5）将步骤（4）烘干的物质放置在马弗炉中，400-500℃煅烧4h，得到铁取代杂多酸；

（6）将直径为4cm的聚苯硫醚圆片放置在去离子水中并超声1h，然后将超声活化的聚苯硫醚圆片放入装有去离子水的烧杯中，在剧烈搅拌条件下加入表面活化剂十二烷基磺酸钠（SDS），并继续搅拌30min后，加入步骤（5）得到的铁取代杂多酸，再继续搅拌30min后取出聚苯硫醚圆片，用去离子水洗涤，再在105℃的烘箱中干燥24h，得到负载铁取代杂多酸的聚苯硫醚脱硝抗硫复合滤料。

制备铁取代杂多酸所用Fe(NO₃)₃与杂多酸的摩尔比为(2~8):5。

步骤（6）中所用十二烷基磺酸钠与聚苯硫醚圆片的质量比为1:45，所用铁取代杂多酸与聚苯硫醚圆片的质量比为2:5。

本发明的显著优势在于：