1.具有低温脱硝功能的催化复合滤料的制备方法,其特征在于,该方法以耐高温聚合物针刺滤料为载体,将其浸入碱性MXene墨水中,使MXene片层均匀吸附在聚合物纤维表面并形成包覆层,以活化原本惰性的聚合物纤维表面,得到功能化后的复合滤料;然后,将上述复合滤料浸入锰盐和铈盐配制的混合溶液中,并采用液相共沉淀法在功能化后的复合滤料纤维表面负载锰铈低温脱硝催化剂;最后,该复合滤料经进一步氧化、洗涤和活化后,即得到具有低温脱硝功能的催化复合滤料;
上述制备方法具体包括以下步骤:
(1)将MXene超声分散于醇与水的混合溶液中,配制成0.1‑10g/L的墨水,并通过加入氢氧化钠或氨水使溶液的PH值调至9‑11,形成碱性MXene墨水,室温搅拌1‑24h;
(2)将清洗干净的耐高温聚合物针刺滤料浸入步骤(1)制得的碱性墨水中10‑120min,然后取出于室温下自然晾干,通过重复1‑5次上述的浸渍‑晾干步骤以调节MXene包覆层在滤料纤维表面的负载量;
(3)将锰盐和铈盐溶解于水中,制备成锰铈混合溶液;
(4)将步骤(2)中最后一次浸渍碱性MXene墨水的滤料取出晾干后浸入步骤(3)的锰铈混合溶液中静置10‑120min;
(5)将步骤(4)中的复合滤料取出沥干后浸入高锰酸钾溶液中1‑48h进行进一步的氧化处理;
(6)最后将步骤(5)中氧化后的滤料取出,用去离子水冲洗至淋出液无色透明后,放入
100‑200℃烘箱中干燥1‑48h进行活化处理,即得到具有低温脱硝功能的催化复合滤料。
2.根据权利要求1所述的具有低温脱硝功能的催化复合滤料的制备方法,其特征在于,步骤(1)中的MXene为利用含氟溶液化学刻蚀三元层状碳化物Ti3AlC2而制得的二维碳化物晶体Ti3C2Tx。
3.根据权利要求1所述的具有低温脱硝功能的催化复合滤料的制备方法,其特征在于,步骤(1)中醇与水的体积比为1:0.1–1:10;所述醇选自乙二醇、乙醇和甲醇中的任意一种或几种的组合。
4.根据权利要求1所述的具有低温脱硝功能的催化复合滤料的制备方法,其特征在于,步骤(2)的耐高温聚合物针刺滤料包括聚苯硫醚、聚四氟乙烯及它们相互复合而成的针刺3
滤料,滤料的平均孔径在0.3至300μm之间,厚度在0.5至5mm之间,密度在100至500kg/m 之间。
5.根据权利要求1所述的具有低温脱硝功能的催化复合滤料的制备方法,其特征在于,步骤(3)中混合溶液的金属离子浓度在0.01‑1mol/L间,且控制锰铈摩尔比在1:10‑10:1间。
6.根据权利要求1所述的具有低温脱硝功能的催化复合滤料的制备方法,其特征在于,步骤(3)的锰盐选自氯化锰、硝酸锰和乙酸锰中的一种或多种;所述的铈盐选自氯化铈、硝酸铈和醋酸铈中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的具有低温脱硝功能的催化复合滤料的制备方法,其特征在于,步骤(5)中高锰酸钾溶液的浓度为0.01‑1mol/L。
8.具有低温脱硝功能的催化复合滤料,其特征在于,根据权利要求1‑7任一项所述的方法制备而成。
9.根据权利要求8所述的具有低温脱硝功能的催化复合滤料在除尘脱硝中的应用。