CN106582740A - 一种用于NOx低温脱除的爆米花为前驱体的杂多酸复合碳材料的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于NOx低温脱除的爆米花为前驱体的杂多酸复合碳材料的制备方法,首先利用微波辐射的方法将含一定水分的圆润玉米粒制备成爆米花，然后在氮气气氛下以一定温度进行高温碳化，将得到的碳材料采用常规浸渍法负载一定质量分数的杂多酸，经干燥后即可得到爆米花为前驱体的杂多酸复合炭材料。在有效保护杂多酸结构稳定的同时,提高其比表面积及负载量，使复合材料获得良好的低温活性和抗SO2中毒特性。步骤简单、操作方便、实用性强。

Description

一种用于NOx低温脱除的爆米花为前驱体的杂多酸复合碳材 料的制备方法
技术领域
本发明属于大气污染物控制的技术领域，特别涉及一种用于NOx低温脱除的爆米花为前驱体的杂多酸复合碳材料的制备方法。
背景技术
氮氧化物(主要包括NO和NO2)是一种常见的气体污染物，其来源分为自然源和人为源，自然源主要是土壤和海洋中有机物的分解，而人为源主要是化石燃料的燃烧(如煤和石油的燃烧)、工业生产以及机动车尾气的排放。随着近代工业化的迅猛发展，化石燃料大量开发和使用，使得人类活动成为大气中氮氧化物的主要来源，远远超过了大气环境的承载容量和自净能力。NOx危害极大，会造成酸沉降和臭氧空洞，甚至还会在强光辐射下与大气中的其他污染物反应产生二次污染，形成以过氧乙酰硝酸酯(PAN)为主的光化学烟雾，对人类和动物产生急性毒害。因此，NOx是大气治理中必须作为削减对象的环境污染物之一。目前，NOx的治理技术分为湿法和干法两种。湿法主要是指氧化吸收法，用氧化剂(以臭氧为最常见)将NO全部氧化成NO2，再通入吸收液液进行吸收脱除，主要包括酸吸收法、水吸收法和碱吸收法。此种方法仅适合处理低流量的烟气，具有耗水量大的缺陷，且产生二次污染，环境不友好。所以现在提倡高效节能，绿色循环经济的燃煤工业等产业中很少使用吸收法脱硝。相比之下，干法是指使用金属氧化物、活性炭、分子筛等材料孔状材料对NOx进行转化或者直接吸附，进而达到削减氮氧化物的目的。工业生产中流行的技术主要包括直接分解法、选择性非催化还原法(SNCR)、选择性性催化还原法(SCR)和电子束联合脱硫脱硝法。SCR是干法烟气脱硝的主要技术方法，也是目前最为成熟的烟气脱硝技术，得到了广泛的应用。
以NH3为还原剂的NH3-SCR技术是现阶段用于机动车尾气和工厂烟气中NOx治理的最流行方法。催化剂是影响SCR脱硝效率的关键因素。目前常用的催化剂主要包括贵金属催化剂、分子筛催化剂、金属氧化物催化剂和碳材料。贵金属催化剂常用于机动车尾气净化，其最大优点是具有优良的低温催化活性,但昂贵的造价和对SO2、O2的敏感易失活成为其主要缺陷。此外,贵金属对还原剂NH3具有很高的催化活性，导致还原剂大量消耗而增加系统运行成本。分子筛催化剂的催化活性主要表现在中高温区域,其缺点是水热稳定性差，易于SO2中毒失活。金属氧化物催化剂是目前在热电厂和工业生产中烟气脱硝工艺最广泛采用的催化剂，其中绝大多数是已商业化的V2O5/WO3/TiO2催化剂。它在350-500℃温度窗口具有较高的催化活性、高选择性，但在实际应用中会遇到碱金属中毒和低温活性不足等问题，高温时也因存在一定的水抑制和SO2中毒而活性有所降低。更为重要的是钒系催化剂高温下挥发产生的钒物种具有生物毒性，对生态环境和人体健康都会产生不良影响。因此开发具备良好水热稳定性的和抗二氧化硫中毒特性的环境友好的成本低廉的催化剂成为目前NOx治理领域亟待攻克的一大难题。
杂多酸因其独特的氧化还原性、超强的布朗斯台德酸性和假液相性等受到广泛关注。杂多酸作为一种环保型绿色功能材料，具有反应活性高、不易被碱土金属污染和耐硫性等优点，被广泛应用于催化、制药等领域。但由于其比表面积较小，且高温易团聚，使得催化活性的发挥受到很大限制。因此将杂多酸通过适当方法负载到合适的载体上能最大限度地发挥杂多酸的超强酸性和催化性能。关于NOx的治理，较常报道的是杂多酸用作NOx吸附剂以及直接催化分解NOx，且已经成为烟气脱硝的一个研究方向。然而，利用杂多酸的氧化还原性和抗SO2中毒特性将其用于NH3-SCR反应的促进剂和抗中毒保护剂的研究目前仅有少数研究报道。
碳材料因具有优良的热导性、较大的比表面积和化学稳定性好等特点,已被越来越多应用于NOx的治理研究中。综上，以碳质材料为载体，以杂多酸为促进剂和抗SO2中毒特性的低温SCR催化剂具有很好的研究和开发应用前景。
吴耿烽等《活性炭固载杂多酸催化剂的研究现状》的研究公开了采用浸渍法制备活性炭固载杂多酸催化剂，但传统的活性炭通常以木材、锯屑、椰壳、沥青等为原料，首先通过碳化，再经物理活化(水，氧气等为活化剂)或者化学活化(如烧碱)制得。其中，物理活化需要能耗较大的高温蒸汽，而化学活化常导致仪器以及产物的污染。而且，传统活性炭的孔径分布较宽，这在一定程度上限制了传统活性炭在某些领域的应用。
发明内容
为了克服上述不足，本发明提供一种爆米花为前驱体的杂多酸复合碳材料的制备方法,首先利用微波辐射的方法将含一定水分的圆润玉米粒制备成爆米花，然后在氮气气氛下以一定温度进行高温碳化，将得到的碳材料采用常规浸渍法负载一定质量分数的杂多酸，经干燥后即可得到爆米花为前驱体的杂多酸复合炭材料。在有效保护杂多酸结构稳定的同时,提高其比表面积及负载量，使复合材料获得良好的低温活性和抗SO2中毒特性。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
本发明提供了以碳化爆米花为前驱体的杂多酸复合碳材料在中高温催化NH3-SCR反应中的应用，其中，所述中高温大于150℃；
所选杂多酸为Keggin结构的12-磷钨酸；
所述碳化爆米花以玉米为原料经微波爆破而得。
研究发现：由于现有的活性炭固载杂多酸催化剂的孔径分布较宽，无法满足催化NH3-SCR反应的要求。为此，本发明对现有的碳化载体的成型规律和不同载体结构对杂多酸的负载量的影响进行了系统研究和大量摸索实验，发现：采用微波爆破法制备的爆米花碳化后可得到具备蜂窝状大孔和孔径均一的微孔的碳材料。微孔孔径在1.2-2nm，微孔中可以容纳多个杂多阴离子锚固，能够作为NH3-SCR反应的微反应器。同时，杂多酸负载于碳化爆米花后，借助碳化爆米花独特的微孔结构有效保证了杂多酸结构稳定，避免反应温度下磷钨酸的团聚失活；碳化爆米花固载的杂多酸复合材料催化活性明显提高，温度窗口也显著拓宽。而碳化爆米花微孔内外表面形成的均一的磷钨酸保护层还显著提高了碳化爆米花的抗SO2中毒特性。
优选的，所述中高温为100℃～300℃。
本发明还提供了一种用于NOx低温脱除的爆米花为前驱体的杂多酸复合碳材料的制备方法，包括：
以碳化爆米花浸渍与杂多酸水溶液为原料，采用浸渍法制得以碳化爆米花为前驱体的杂多酸复合碳材料；
所选杂多酸为Keggin结构的12-磷钨酸；
所述碳化爆米花以玉米为原料经微波爆破而得。
优选的，所述杂多酸水溶液中的杂多酸与碳化爆米花的质量比为0.4～0.42：1。
优选的，所述杂多酸水溶液的浓度为0.025～0.030g/mL。
优选的，所述浸渍法的具体步骤为：将碳化爆米花浸渍于杂多酸水溶液中，水浴至蒸干溶剂，洗涤、干燥。
更优选的，所述水浴处理之前对浸渍有碳化爆米花杂多酸水溶液进行超声预处理。
研究中还发现：玉米微波爆破和碳化过程中不可避免地产生覆盖于碳化微孔表面微晶碳粒杂质，一定程度上影响了后续杂多酸在碳化爆米花微孔内的固载。为此，本发明中优选的在浸渍杂多酸前对碳化爆米花进行超声预处理，以保证碳化爆米花对杂多酸的充分负载。
更优选的，所述超声处理时间为30～35min，超声功率为20-40KHz。
更优选的，所述水浴温度为60～70℃。
优选的，所述碳化爆米花的制备方法为：将一定量的爆米花放入管式炉，密封好后，通入一定体积流量的氮气；将管式炉按照一定的速率升温至特定温度，保持一定时间，自然冷却后取出，即可得到体积明显缩小的块状碳材料。
本发明中爆米花采用廉价易得的玉米为原料，通过短时间的微波爆破即可制得，碳化过程也耗时较短。而且，基于微波爆破作用，最终所得的碳材料具备蜂窝状的大孔和均一的微孔两级孔结构。通过改变微波爆破时间、微波功率和碳化温度等反应条件得到孔结构可控的多孔碳材料。
本发明还提供了一种较优的爆米花为前驱体的杂多酸复合碳材料的制备方法，包括以下步骤:
一种爆米花为前驱体的杂多酸复合碳材料，利用一定质量的杂多酸和爆米花为前驱体的碳材料通过常规浸渍法制得，该催化剂外观呈黑色块状固体。
所述爆米花为前驱体的杂多酸复合碳材料的制备方法如下：
(1)前驱体爆米花的制备
将含一定水分的圆润玉米粒放置于带盖的微波专用塑料盒中，在微波炉中以一定功率微波照射一定时间，即可得到外观蓬松的爆米花。使用前于一定温度下干燥一定时间，备用。
(2)爆米花的碳化
将一定量的爆米花放入管式炉，密封好后，通入一定体积流量的氮气。将管式炉按照一定的速率升温至特定温度，保持一定时间，自然冷却后取出，即可得到体积明显缩小的块状碳材料。
(3)杂多酸在爆米花碳化材料上的负载
称取一定质量的杂多酸配置成溶液，将一定质量的爆米花碳化材料加入杂多酸溶液，超声一段时间后，在一定温度下水浴一定时间，溶剂蒸干后，将所得固体放入烘箱中，一定温度下过夜干燥。所得块状固体即为爆米花为前驱体的杂多酸复合碳材料。
优选的,所述方法步骤(1)具体按照以下步骤进行：
1)称取50g含水率约为13-15％的圆润玉米粒，放入带盖的微波炉专用塑料餐盒；
2)利用美的MM823系列微波反应器在优选的800W功率下照射2-3min，即可得到外观蓬松的白色爆米花；
3)成功制备的爆米花于80℃下干燥2h，备用。
优选的,所述方法步骤(2)具体按照以下步骤进行：
1)将15g爆米花填入不锈钢槽，置于管式炉中。密封完毕后，通入100mL/min的氮气20min，用于排空管式炉中的空气；
2)经程序温控仪控制以3℃/min的速率升温到优化的温度900℃，恒温2h；
3)在通入相同体积流量氮气的情况下，自然冷却至室温，最后所得黑色块状材料即为爆米花碳化材料。
4)成功制备的爆米花碳化材料与80℃下干燥2h，备用。
优选的,所述方法步骤(3)具体按照以下步骤进行：
1)称取0.5g Keggin结构的12-磷钨酸加入20mL蒸馏水溶解均匀；
2)依据优选的最佳理论负载量(质量比：磷钨酸/爆米花碳化材料＝0.4)，称取2g爆米花碳化材料投入前述杂多酸溶液，超声处理30min；
3)将所得混合物放入水浴锅中，设置水浴温度为70℃，磁力搅拌下加热至溶剂基本蒸干；
4)将所得固体材料用适量的蒸馏水反复冲洗3次，再用适量无水乙醇冲洗2次；
5)红外干燥箱中预干燥1h后转入烘箱，在100℃真空干燥2h。
6)所得材料即为爆米花为前驱体的杂多酸复合碳材料，于250℃下活化，备用。
本发明还提供了任一项上述的方法制备的碳化爆米花为前驱体的杂多酸复合碳材料。
本发明还提供了一种以碳化爆米花为前驱体的杂多酸复合碳材料作为NH3-SCR反应的催化剂催化NH3-SCR反应的方法，包括：
将上述的以碳化爆米花为前驱体的杂多酸复合碳材料放入石英管，置于管式炉中；温度由程序升温仪控制；
通入一定流量含有NOx的烟气，同时通入还原剂NH3，进行SCR反应，即可。
本发明所述的爆米花为前驱体的杂多酸复合碳材料，作为催化剂，可用于含NOx烟气的NH3-SCR脱硝过程。SCR催化活性测试在自行搭建的装置进行。具体应用时方法如下：将一定质量的爆米花为前驱体的杂多酸复合碳材料放入石英管，置于管式炉中。温度由程序升温仪控制。通入一定流量的NO、O2和N2组成的混合气体作为模拟烟气，同时通入还原剂NH3，采用烟气分析仪对尾气中NO、NO2气体浓度分别进行动态检测。尾气使用质量分数为5％的NaOH溶液进行吸收处理排入大气。
所述的SCR反应装置为固定床反应器，由石英管，管式炉，程序控温仪和烟气分析仪组成。
所述的杂多酸修饰的爆米花为前驱体的杂多酸复合碳材的用量为0.5g。
所述SCR反应中烟气的体积流量为100mL/min。
所述SCR反应的还原剂NH3的浓度为1100ppm。
所述的模拟烟气中NOx的浓度为1000ppm。
所述SCR反应的温度设置为通过实验确定的本催化剂的最佳反应温度150-200℃。
综上所述,本发明公开了一种爆米花为前驱体的杂多酸复合碳材料，该复合材料以爆米花碳化材料为载体，以杂多酸作为促进剂和抗SO2中毒的保护剂。其中，杂多酸和爆米花碳化材料的理论质量比控制在0.4。
本发明的爆米花为前驱体的杂多酸复合碳材料制备简单，原料易得，环境友好，具有良好的水热稳定性及抗SO2中毒特性，具有一定的工业应用价值。
本发明的有益效果
(1)本发明的复合材料既保持了杂多酸的酸性，负载后借助爆米花碳化材料较大的表面积又避免了反应温度下磷钨酸的团聚。爆米花为前驱体的杂多酸复合碳材料催化活性明显提高，温度窗口也显著拓宽。同时，爆米花碳化材料表面形成的杂多酸保护层显著提高了单纯氧化铁的抗SO2中毒特性。
(2)本发明制备方法简单、催化效率高、实用性强，易于推广。
附图说明
图1为实施例1中制得的爆米花的外观照片，白色蓬松固体。
图2为实施例1中制得的爆米花的SEM图。由图可知，爆米花蜂窝状大孔结构特征显著。
图3为实施例2中制得的爆米花碳化材料的外观照片，体积比爆米花显著收缩，黑色固体。
图4为实施例2中制得的爆米花碳化材料的SEM图。由图可知，爆米花碳化后蜂窝状特征结构依然存在，只是孔径稍有些变化。
图5为实施例3中制得的爆米花为前驱体的杂多酸复合碳材料的红外图。由图可知，杂多酸的归属于Keggin结构的4个特征峰都出现在复合材料上，证明了杂多酸的成功负载。
图6为实施例4中涉及的实验室自行搭建的SCR装置的示意图。
具体实施方式
为了便于理解本发明,本发明列举实施例如下。本领域技术人员应该明了,所述实施例仅仅是帮助理解本发明,不应视为对本发明的具体限制。实施例中采用的实施条件可以根据具体实施者的条件做进一步调整,未注明的实施条件通常为常规实验中的条件。
实施例1前驱体爆米花的制备
1)称取50g含水率约为13-15％的圆润玉米粒，放入带盖的微波炉专用塑料餐盒；
2)利用美的MM823系列微波反应器，在优选的800W功率下照射2-3min，即可得到外观蓬松的白色爆米花；
3)成功制备的爆米花于80℃下干燥2h，备用。
实施例2爆米花碳化材料的制备
1)将15g爆米花填入不锈钢槽，置于管式炉中。密封完毕后，通入100ml/min的氮气20min，用于排空管式炉中的空气；
2)经程序温控仪控制以3℃/min的速率升温到优化的温度900℃，恒温2h；
3)在通入相同体积流量氮气的情况下，自然冷却至室温，最后所得黑色块状材料即为爆米花碳化材料。
4)成功制备的爆米花碳化材料与80℃下干燥2h，备用。
实施例3杂多酸在爆米花碳化材料上的负载
1)称取0.5g Keggin结构的12-磷钨酸(TPA)加入20mL蒸馏水溶解均匀；
2)依据优选的最佳理论负载量(质量比：磷钨酸/爆米花碳化材料＝0.4)，称取2g爆米花碳化材料投入前述杂多酸溶液，超声处理30min；
3)将所得混合物放入水浴锅中，设置水浴温度为70℃，磁力搅拌下加热至溶剂基本蒸干；
4)将所得固体材料用适量的蒸馏水反复冲洗3次，再用适量无水乙醇冲洗2次；
5)红外干燥箱中预干燥1h后转入烘箱，在100℃真空干燥2h。
6)所得材料即为爆米花为前驱体的杂多酸复合碳材料，于250℃下活化，备用。
实施例4
1.前驱体爆米花的制备
称取50g含水率约为15％的圆润玉米粒，放入带盖的微波炉专用塑料餐盒；利用美的MM823系列微波反应器，在优选的900W功率下照射2min，即可得到外观蓬松的白色爆米花；成功制备的爆米花于90℃下干燥1.5h，备用。
2.爆米花碳化材料的制备
将15g爆米花填入不锈钢槽，置于管式炉中。密封完毕后，通入120ml/min的氮气18min，用于排空管式炉中的空气；经程序温控仪控制以3℃/min的速率升温到温度1000℃，恒温1.5h；在通入相同体积流量氮气的情况下，自然冷却至室温，最后所得黑色块状材料即为爆米花碳化材料。成功制备的爆米花碳化材料与90℃下干燥1.5h，备用。
3.杂多酸在爆米花碳化材料上的负载
1)称取0.5g Keggin结构的12-磷钨酸(TPA)加入20mL蒸馏水溶解均匀；
2)依据负载量(质量比：磷钨酸/爆米花碳化材料＝0.42)，称取2.1g爆米花碳化材料投入前述杂多酸溶液，超声处理40min，超声功率为20KHz；
3)将所得混合物放入水浴锅中，设置水浴温度为70℃，磁力搅拌下加热至溶剂基本蒸干；
4)将所得固体材料用适量的蒸馏水反复冲洗3次，再用适量无水乙醇冲洗2次；
5)红外干燥箱中预干燥1h后转入烘箱，在105℃真空干燥2h。
6)所得材料即为爆米花为前驱体的杂多酸复合碳材料，于250℃下活化，备用。
实施例5
1.前驱体爆米花的制备
称取50g含水率约为13％的圆润玉米粒，放入带盖的微波炉专用塑料餐盒；利用美的MM823系列微波反应器，在优选的800W功率下照射3min，即可得到外观蓬松的白色爆米花；成功制备的爆米花于80℃下干燥2h，备用。
2.爆米花碳化材料的制备
将15g爆米花填入不锈钢槽，置于管式炉中。密封完毕后，通入110ml/min的氮气20min，用于排空管式炉中的空气；经程序温控仪控制以3℃/min的速率升温到温度800℃，恒温2.5h；在通入相同体积流量氮气的情况下，自然冷却至室温，最后所得黑色块状材料即为爆米花碳化材料。成功制备的爆米花碳化材料于80℃下干燥2h，备用。
3.杂多酸在爆米花碳化材料上的负载
1)称取0.5g Keggin结构的12-磷钨酸(TPA)加入16mL蒸馏水溶解均匀；
2)依据负载量(质量比：磷钨酸/爆米花碳化材料＝0.41)，称取2.05g爆米花碳化材料投入前述杂多酸溶液，超声处理35min，超声功率为30KHz；
3)将所得混合物放入水浴锅中，设置水浴温度为65℃，磁力搅拌下加热至溶剂基本蒸干；
4)将所得固体材料用适量的蒸馏水反复冲洗3次，再用适量无水乙醇冲洗2次；
5)红外干燥箱中预干燥1h后转入烘箱，在100℃真空干燥2h。
6)所得材料即为爆米花为前驱体的杂多酸复合碳材料，于250℃下活化，备用。
实施例6
1.前驱体爆米花的制备
称取50g含水率约为14％的圆润玉米粒，放入带盖的微波炉专用塑料餐盒；利用美的MM823系列微波反应器，在优选的850W功率下照射2.5min，即可得到外观蓬松的白色爆米花；成功制备的爆米花于80℃下干燥2h，备用。
2.爆米花碳化材料的制备
将15g爆米花填入不锈钢槽，置于管式炉中。密封完毕后，通入110ml/min的氮气20min，用于排空管式炉中的空气；经程序温控仪控制以3℃/min的速率升温到800℃，恒温2.5h；在通入相同体积流量氮气的情况下，自然冷却至室温，最后所得黑色块状材料即为爆米花碳化材料。成功制备的爆米花碳化材料于80℃下干燥2h，备用。
3.杂多酸在爆米花碳化材料上的负载
1)称取0.5g Keggin结构的12-磷钨酸(TPA)加入18mL蒸馏水溶解均匀；
2)依据负载量(质量比：磷钨酸/爆米花碳化材料＝0.4)，称取2.0g爆米花碳化材料投入前述杂多酸溶液，超声处理35min，超声功率为30KHz；
3)将所得混合物放入水浴锅中，设置水浴温度为65℃，磁力搅拌下加热至溶剂基本蒸干；
4)将所得固体材料用适量的蒸馏水反复冲洗3次，再用适量无水乙醇冲洗2次；
5)红外干燥箱中预干燥1h后转入烘箱，在100℃真空干燥2h。
6)所得材料即为爆米花为前驱体的杂多酸复合碳材料，于250℃下活化，备用。
实施例7杂多酸负载的爆米花碳化材料用于NOx的NH3-SCR脱除
SCR活性测试在自行搭建的固定床反应器上进行。将质量为0.5g的、上述实施例制备的杂多酸负载的爆米花碳化材料放入石英管，置于管式炉中。由程序升温仪控制反应温度为150-200℃。通入体积流量为100mL/min的NO、O2、N2或SO2组成的混合气体作为模拟烟气，模拟烟气中NOx浓度为1000ppm。同时通入1100ppm的还原剂NH3，保持NOx能充分反应。采用烟气分析仪对尾气中NO、NO2气体浓度分别进行动态检测。为防止过量氨气进入烟气分析仪造成干扰引起测量误差，在烟气分析仪前设置氨气吸收装置。尾气使用质量分数为5％的NaOH溶液进行吸收处理排入大气。
实验结果表明：
1)本发明的以碳化爆米花为前驱体的杂多酸复合碳材料在100℃～300℃下对NOx的脱除率达95％以上，其中，在150-300℃时，脱除效果持续保持最佳，达98％。
2)在100-300℃温度下，本发明的以碳化爆米花为前驱体的杂多酸复合碳材料在烟气中SO2浓度达到200ppm时，对NOx脱除率略有下降，为80％左右；后续实验中，将SO2排除后，以碳化爆米花为前驱体的杂多酸复合碳材料对NOx脱除率又恢复到93％以上，具备了较优的SO2耐受性。
最后应该说明的是，以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (10)

1.以碳化爆米花为前驱体的杂多酸复合碳材料在中高温催化NH3-SCR反应中的应用，其特征在于，所述中高温大于150℃；
所选杂多酸为Keggin结构的12-磷钨酸；
所述碳化爆米花以玉米为原料经微波爆破而得。
2.如权利要求1所述的应用，其特征在于，所述中高温为100℃～300℃。
3.一种用于NOx低温脱除的爆米花为前驱体的杂多酸复合碳材料的制备方法，其特征在于，包括：
以碳化爆米花浸渍与杂多酸水溶液为原料，采用浸渍法制得以碳化爆米花为前驱体的杂多酸复合碳材料；
所选杂多酸为Keggin结构的12-磷钨酸；
所述碳化爆米花以玉米为原料经微波爆破而得。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述杂多酸水溶液中的杂多酸与碳化爆米花的质量比为0.4～0.42：1。
5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述杂多酸水溶液的浓度为0.025～0.030g/mL。
6.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述浸渍法的具体步骤为：将碳化爆米花浸渍于杂多酸水溶液中，水浴至蒸干溶剂，洗涤、干燥。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述水浴处理之前对浸渍有碳化爆米花杂多酸水溶液进行超声预处理。
8.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述碳化爆米花的制备方法为：将一定量的爆米花放入管式炉，密封好后，通入一定体积流量的氮气；将管式炉按照一定的速率升温至特定温度，保持一定时间，自然冷却后取出，即可得到体积明显缩小的块状碳材料。
9.权利要求3-8任一项所述的方法制备的碳化爆米花为前驱体的杂多酸复合碳材料。
10.一种以碳化爆米花为前驱体的杂多酸复合碳材料作为NH3-SCR反应的催化剂催化NH3-SCR反应的方法，其特征在于，包括：
将权利要求9所述的以碳化爆米花为前驱体的杂多酸复合碳材料放入石英管，置于管式炉中；温度由程序升温仪控制；
通入一定流量含有NOx的烟气，同时通入还原剂NH3，进行SCR反应，即可。
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