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专利号: 2018116349345
申请人: 陕西师范大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 一般的物理或化学的方法或装置
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种催化还原NOx的Bi/Ti3C2纳米片状光催化剂,其特征在于,所述光催化剂是由Bi颗粒附着在Ti3C2纳米片层结构上形成的Bi/Ti3C2纳米片,其比表面积为13~30m2/g。

2.如权利要求1所述的催化还原NOx的Bi/Ti3C2纳米片状光催化剂,其特征在于,所述Bi颗粒的平均粒度为50-100nm,所述Ti3C2纳米片层结构的厚度为5-50nm。

3.权利要求1所述的催化还原NOx的Bi/Ti3C2纳米片状光催化剂的制备方法,其特征在于包括以下步骤:(1)将氢氟酸溶液加入到放有Ti3AlC2粉末的水热釜聚四氟乙烯内胆中,在水热釜达到

40~60℃时磁力搅拌32~48小时,利用离心提取反应后的粉末,取上层粉末,用去离子水将其洗涤至中性,之后再用乙醇洗涤,在70~80℃条件下干燥10~15h,得到中间产物;

(2)将中间产物加入到二甲基亚砜溶剂中,常温下磁力搅拌10~15h;通过离心去除残留液体,用去离子水和无水乙醇洗涤,在70~80℃条件下干燥10~15h,得到Ti3C2粉末样品;

(3)取Ti3C2粉末加入到去离子水中,在自然环境下超声处理,然后加入Bi(NO3)3·5H2O粉末,采用磁力搅拌技术搅拌30~60min,然后逐滴滴入硼氢化钠溶液,搅拌1~3h,用去离子水和无水乙醇洗涤,得到Bi/Ti3C2样品。

4.如权利要求3所述的催化还原NOx的Bi/Ti3C2纳米片状光催化剂的制备方法,其特征在于,所述步骤(1)中在水热釜达到40℃时搅拌48h,上层粉末用乙醇洗涤之后在80℃条件下干燥12h;所述步骤(2)中中间产物用无水乙醇洗涤之后,在80℃条件下干燥12h,得到Ti3C2粉末样品;所述步骤(3)中磁力搅拌技术搅拌的时间为30min,滴入硼氢化钠溶液之后搅拌时间为2h。

5.如权利要求3所述的催化还原NOx的Bi/Ti3C2纳米片状光催化剂的制备方法,其特征在于,所述氢氟酸与Ti3AlC2粉末的质量比为5~15:1。

6.如权利要求3所述的催化还原NOx的Bi/Ti3C2纳米片状光催化剂的制备方法,其特征在于,所述Ti3C2粉末与Bi(NO3)3·5H2O粉末的质量比为1:0.1~0.5。

7.如权利要求1所述的催化还原NOx的Bi/Ti3C2纳米片状光催化剂用于降解空气中NOx方面的应用。

8.权利要求7所述的应用,具体的使用方法包括以下步骤:将权利要求1的Bi/Ti3C2纳米片状光催化剂与涂料混合,其中Bi/Ti3C2纳米片状光催化剂的质量百分比为30~50wt%,将其涂敷在锅炉烟气和汽车尾气的脱硝处理设备上,在可见光条件下催化还原NOx。

9.权利要求7所述的应用,具体的使用方法包括以下步骤:将权利要求1的Bi/Ti3C2纳米片状光催化剂与水混合,其中Bi/Ti3C2纳米片状光催化剂的质量百分比为5~10wt%,将其以喷雾方式喷洒在路面上,在可见光条件下催化还原空气中的NOx。