CN111359673A - MnO2/PPS复合材料及其制备方法、应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种MnO2/PPS复合材料的制备方法，包括以下步骤：高锰酸钾溶液雾化后的蒸气附在活化后的PPS面料上，并在所述PPS面料表面进行原位反应，生成MnO2。本发明还公开一种MnO2/PPS复合材料以及该MnO2/PPS复合材料在除尘脱硝中的应用。发明基于PPS滤料的高效除尘性能和MnO2高效的低温脱硝性能，通过本发明特定的工艺实现MnO2在PPS滤料表面的有效固载，同时不影响MnO2的脱硝效率与滤料的过滤效率，制备出的MnO2/PPS除尘脱硝一体化复合滤料除尘效率高，低温脱硝性能好，滤料表面MnO2分散均匀，催化剂负载量低，同时该工艺简单，成本低，可规模化生产。
Description
技术领域
本发明涉及环保复合材料的技术领域，尤其涉及MnO2/PPS复合材料及其制备方法、应用。
背景技术
随着国家生态文明建设的推进，大气污染物控制排放标准也随之不断提高，烟尘和氮氧化物是大气污染治理的的主要对象，目前采用的除尘、脱硝工艺普遍是分开梯次进行的，现有的除尘、脱硝工艺设备繁杂，场地占用大，运行费用高，大大增加了企业的环保负担。
除尘脱硝一体化工艺将能使除尘、脱硝两个工艺合二为一，极大的减少场地占用和投资。目前，除尘脱硝一体化技术在工业窑炉上是一个研究热点，比如：专利申请CN105233644 A、CN105315000 A、CN106007722 A、CN103495346 A等，但由此类复合材料大多呈管式陶瓷膜式，采用高温烧结成型，然后浸渍负载脱硝催化剂活性组分，通气性差，阻力高，能耗大，且比表面积较小，导致体积使用量增加，投资增大。
相较下，除尘脱硝一体化复合滤料具有较好的经济性。CN104524886A报道了一种滤料加催化材料，滤料上催化剂负载方式为催化剂粉末物理沉积负载，这导致催化剂分散差，负载高，催化剂的性能无法得到完全的体现。
发明内容
本发明所要解决的技术问题之一在于，如何提供一种能够在基材上上均匀分散负载催化剂、且结合效果好的MnO2/PPS复合材料及其制备方法；
本发明所要解决的技术问题之二在于，如何实现上述MnO2/PPS复合材料在除尘脱硝领域且净化效果好的具体应用。
本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题之一的：一种MnO2/PPS复合材料的制备方法，包括以下步骤，所述高锰酸钾溶液雾化后的蒸气附在活化后的PPS面料上，并在所述PPS面料表面进行原位反应，生成MnO2。
本发明通过高锰酸钾溶液雾化后的蒸气附在活化后的PPS面料上，实现MnO2在PPSS面料表面的有效固载，同时该制备方法极大的优化了催化剂表面的活性组分分散度，制得的复合材料其表面MnO2分散均匀，降低了催化剂的负载量，节约了成本。所述方法制备的MnO2/PPS复合材料应用在除尘脱硝领域，NOx脱除效率高，除尘性能好，除尘率＞99％，低温脱硝活性达到90％以上。
优选地，具体的制备方法包括以下步骤：
步骤(1)PPS面料浸入活化混合溶液中，所述活化混合溶液包括十二烷基硫酸钠、硝酸、水；
步骤(2)超声吸收后，取出，得到活化后的PPS面料；
步骤(3)将高锰酸钾溶液雾化后的蒸气蒸发并附在活化后的PPS面料上，并在所述PPS面料表面进行原位反应，生成MnO2，得到生成有MnO2的PPS面料；
步骤(4)待高锰酸钾溶液蒸气蒸发完后，生成有MnO2的PPS面料老化反应设定时间；
步骤(5)将步骤(4)得到的老化后生成有MnO2的PPS面料进行洗涤、干燥，即得到MnO2/PPS复合材料。
本发明中步骤(2)中超声吸收后的PPS面料摒弃了现有技术的轧压与干燥工艺，是为了充分与后道雾化工艺协同配合而研发的，保证雾化后的高锰酸钾溶液是与PPS表面吸附嫁接的H+反应生产MnO2的，而轧压与干燥会极大破坏反应的正常进行。
优选地，所述步骤(1)中十二烷基硫酸钠、硝酸在混合溶液中的质量浓度分别为0.6g/L、0.06-0.3mol/L；PPS面料与混合溶液之间浴比为1:5。
其中，十二烷基硫酸钠能对PPS面料进行活化处理，在PPS表面嫁接硫酸根离子，然后使得溶液中的H+能稳定的，更多的吸附/嫁接在PPS表面。同时溶液中的硝酸限定为0.06-0.3mol/L，在该溶度范围内，既保证溶液中有充分的H+，也保证短时间浸泡不会对PPS纤维的强力等性质产生伤害。
优选地，所述步骤(2)中超声的时间为5～10min，超声的频率为30kHz。在该超声的时间配合该超声的频率，正好能充足保证PPS纤维表面吸附/嫁接充足的H+，保证后续PPS表面有充足的H+与高锰酸钾蒸气原位反应生产MnO2。
优选地，所述步骤(3)中高锰酸钾溶液为高锰酸钾水溶液，浓度为0.027-0.108mol/L；高锰酸钾水溶液水浴加热70℃后，加入至超声波雾化器中；超声波雾化器每秒170万次的频率振动将高锰酸钾溶液雾化为1μm～5μm的超微粒子高锰酸钾溶液蒸气。由于本发明的蒸气粒子粒径限定在1μm～5μm，在PPS面料表面生成的活性氧化物颗粒大小合适，分散均匀性好。
优选地，所述步骤(3)在70℃环境中进行；高锰酸钾水溶度的雾化速度1-5mL/min；其中，活化后的PPS面料设置在所述超声波雾化器其雾气出口的正上方。
优选地，所述步骤(3)在负压环境中进行，负压为0.028Mpa。如此，便于高锰酸钾溶液蒸气能高效、充分地附在活化后的PPS面料上。
优选地，所述步骤(4)老化反应时间为10-60min、老化温度为70℃。
本发明还公开一种采用上述的MnO2/PPS复合材料的制备方法制备的MnO2/PPS复合材料。
优选地，所述PPS面料为PPS滤料，得到MnO2/PPS除尘脱硝一体化复合滤料；所述MnO2/PPS除尘脱硝一体化复合滤料的中MnO2的负载量为29.1g/m2～143.1g/m2。
本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题之二的：一种MnO2/PPS复合材料在除尘脱硝中的应用。
本发明的MnO2/PPS复合材料的具体产品体现为一种MnO2/PPS除尘脱硝一体化复合滤料，该MnO2/PPS除尘脱硝一体化复合滤料脱除NOx效率高，除尘性能好，除尘率＞99％，低温脱硝活性达到90％以上。当MnO2/PPS除尘脱硝一体化复合滤料负载量高于88.1g/m2时，催化效率都在95％以上，且活性与普通负载法负载量为130.3g/m2的一体化复合滤料相当。
本发明的优点在于：本发明基于PPS滤料的高效除尘性能和MnO2高效的低温脱硝性能，通过本发明特定的工艺实现Mn O2在PPS滤料表面的有效固载，同时不影响MnO2的脱硝效率与滤料的过滤效率，制备出的MnO2/PPS除尘脱硝一体化复合滤料除尘效率高，低温脱硝性能好，滤料表面MnO2分散均匀，催化剂负载量低，同时该工艺简单，成本低，可规模化生产。
附图说明
图1为本发明中实施例6复合滤料的SEM图；
图2为本发明对比例1的滤料的SEM图；
图3为本发明中实施例7的雾化系统的结构示意图；
其中，图中箭头表示气体的流向。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
本发明的各个实施例、对比例采用的1cm的PPS滤料具体将克重为500g/m2、厚度为2.0mm的PPS无纺布裁剪为直径为1cm的圆形滤料。当然，PPS面料的其他表现形式如针织布、梭织布以及其他形状也应该在本发明的保护范围内。
实施例1
本实施例公开一种MnO2/PPS除尘脱硝一体化复合滤料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将直径为1cm的PPS滤料洗净后浸入0.6g/L的十二烷基硫酸钠和0.06mol/L的硝酸混合溶液中，溶剂是水，PPS滤料与混合溶液之间的浴比为1:5，超声5min，超声的频率为30kHz，使其充分吸附溶液中的H+，取出，得到表面负载了一层电荷的PPS滤料；
(2)取0.086g高锰酸钾溶于水20mL水中，得到高锰酸钾溶液；水浴加热到70℃，然后加入超声波雾化器中，将步骤(1)得到表面负载了一层电荷的PPS滤料固定在超声波雾化器雾气出口正上方，然后将超声波雾化器、表面负载了一层电荷的PPS滤料置于70℃、0.028Mpa的环境中；
(3)开启超声波雾化器，超声波雾化器每秒170万次的频率振动，控制蒸发速率为1mL/min，高锰酸钾溶液雾化为直径1μm～5μm的超细微粒子蒸气，超细微粒子蒸气通过其正上方的PPS滤料；蒸气中的高锰酸钾超细微粒子与PPS滤料表面的H+原位反应生成二氧化锰，待高锰酸钾溶液蒸发完后，PPS滤料继续在70℃温度中老化反应10min，得到复合滤料，最后将获得的复合滤料用去离子水和乙醇冲洗干净，放入烘箱中110℃干燥6h，即得到MnO2/PPS除尘脱硝一体化复合滤料；所制备的MnO2/PPS除尘脱硝一体化复合滤料负载量为29.1g/m2；
(4)脱硝活性测试：将制备好的MnO2/PPS除尘脱硝一体化复合滤料放置于石英管中固定床中(过滤面积3.14cm2)，通入模拟气体，在120-160℃温度区间内测试MnO2/PPS除尘脱硝一体化复合滤料的脱硝性能。模拟的气体的组成为：NO(1000ppm)、NH3(1000ppm)、O2(6vol.％)、N2为载气，气流量300mL/min。催化效率见表1。
实施例2
本实施例公开一种MnO2/PPS除尘脱硝一体化复合滤料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将直径为1cm的PPS滤料洗净后浸入0.6g/L的十二烷基硫酸钠和0.3mol/L的硝酸混合溶液中，溶剂是水，PPS滤料与混合溶液之间的浴比为1:5，超声5min，超声的频率为30kHz，使其充分吸附溶液中的H+，取出，得到表面负载了一层电荷的PPS滤料；
(2)取0.086g高锰酸钾溶于水5mL水中，水浴加热到70℃，然后加入超声波雾化器中，将步骤(1)得到的表面负载了一层电荷的PPS滤料固定在超声波雾化器雾气出口正上方，然后将超声波雾化器、表面负载了一层电荷的PPS滤料置于70℃、0.028Mpa的环境中；
(3)开启超声波雾化器，超声波雾化器每秒170万次的频率振动，控制蒸发速率为5mL/min，高锰酸钾溶液雾化为直径1μm～5μm的超细微粒子蒸气，超细微粒子蒸气通过其正上方的PPS滤料；蒸气中的高锰酸钾超细微粒子与PPS滤料表面的H+原位反应生成二氧化锰，待高锰酸钾溶液蒸发完后，PPS滤料继续在70℃温度中老化反应60min，得到复合滤料，最后将获得的复合滤料用去离子水和乙醇冲洗干净，放入烘箱中110℃干燥6h，即得到MnO2/PPS除尘脱硝一体化复合滤料；所制备的MnO2/PPS除尘脱硝一体化复合滤料负载量为143.1g/m2；
(4)脱硝活性测试：将制备好的MnO2/PPS除尘脱硝一体化复合滤料放置于石英管中固定床中(过滤面积3.14cm2)，通入模拟气体，在120-160℃温度区间内测试MnO2/PPS除尘脱硝一体化复合滤料的脱硝性能。模拟的气体的组成为：NO(1000ppm)、NH3(1000ppm)、O2(6vol.％)，N2为载气，气流量300mL/min。催化效率见表1。
实施例3
本实施例公开一种MnO2/PPS除尘脱硝一体化复合滤料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将直径为1cm的PPS滤料洗净后浸入0.6g/L的十二烷基硫酸钠和0.18mol/L的硝酸混合溶液中，溶剂是水，PPS滤料与混合溶液之间的浴比为1:5，超声5min，超声的频率为30kHz，使其充分吸附溶液中的H+，取出，得到表面负载了一层电荷的PPS滤料；
(2)取0.086g高锰酸钾溶于水15mL水中，水浴加热到70℃，然后加入超声波雾化器中，将步骤(1)得到表面负载了一层电荷的PPS滤料固定在超声波雾化器雾气出口正上方，然后将超声波雾化器、表面负载了一层电荷的PPS滤料置于70℃、0.028Mpa的环境中；
(3)开启超声波雾化器，超声波雾化器每秒170万次的频率振动，控制蒸发速率5mL/min，高锰酸钾溶液雾化为直径1μm～5μm的超细微粒子蒸气，超细微粒子蒸气通过其正上方的PPS滤料；蒸气中的高锰酸钾超细微粒子与PPS滤料表面的H+原位反应生成二氧化锰，待高锰酸钾溶液蒸发完后，PPS滤料继续在70℃温度中老化反应60min，得到复合滤料，最后将获得的复合滤料用去离子水和乙醇冲洗干净，放入烘箱中110℃干燥6h，即得到MnO2/PPS除尘脱硝一体化复合滤料；所制备的MnO2/PPS除尘脱硝一体化复合滤料负载量为88.3g/m2。
(4)脱硝活性测试：将制备好的MnO2/PPS除尘脱硝一体化复合滤料放置于石英管中固定床中(过滤面积3.14cm2)，通入模拟气体，升温测试在120-160℃温度区间内测试MnO2/PPS除尘脱硝一体化复合滤料的脱硝性能。模拟的气体的组成为：NO(1000ppm)、NH3(1000ppm)、O2(6vol.％)，N2为载气，气流量300mL/min。催化效率见表1。
实施例4
本实施例公开一种MnO2/PPS除尘脱硝一体化复合滤料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将直径为1cm的PPS滤料洗净后浸入0.6g/L的十二烷基硫酸钠和0.12mol/L的硝酸混合溶液中，溶剂是水，PPS滤料与混合溶液之间的浴比为1:5，超声5min，超声的频率为30kHz，使其充分吸附溶液中的H+，取出，得到表面负载了一层电荷的PPS滤料；
(2)取0.086g高锰酸钾溶于水15mL水中，水浴加热到70℃，然后加入超声波雾化器中，将步骤(1)得到的表面负载了一层电荷的PPS滤料固定在超声波雾化器雾气出口正上方，然后将超声波雾化器、表面负载了一层电荷的PPS滤料置于70℃、0.028Mpa的环境中；
(3)开启超声波雾化器，超声波雾化器每秒170万次的频率振动，控制蒸发速率3mL/min，高锰酸钾溶液雾化为直径1μm～5μm的超细微粒子蒸气，超细微粒子蒸气通过其正上方的PPS滤料；蒸气中的高锰酸钾超细微粒子与PPS滤料表面的H+原位反应生成二氧化锰，待高锰酸钾溶液蒸发完后，PPS滤料继续在70℃温度中老化反应30min，得到复合滤料，最后将获得的复合滤料用去离子水和乙醇冲洗干净，放入烘箱中110℃干燥6h，即得到MnO2/PPS除尘脱硝一体化复合滤料；所制备的MnO2/PPS除尘脱硝一体化复合滤料负载量为59.2g/m2；
(4)脱硝活性测试：将制备好的MnO2/PPS除尘脱硝一体化复合滤料放置于石英管中固定床中(过滤面积3.14cm2)，通入模拟气体，在120-160℃温度区间内测试MnO2/PPS除尘脱硝一体化复合滤料的脱硝性能。模拟的气体的组成为：NO(1000ppm)、NH3(1000ppm)、O2(6vol.％)，N2为载气，气流量300mL/min。催化效率见表1。
实施例5
本实施例公开一种MnO2/PPS除尘脱硝一体化复合滤料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将直径为1cm的PPS滤料洗净后浸入0.6g/L的十二烷基硫酸钠和0.18mol/L的硝酸混合溶液中，溶剂是水，PPS滤料与混合溶液之间的浴比为1:5，超声5min，超声的频率为30kHz，使其充分吸附溶液中的H+，取出，得到表面负载了一层电荷的PPS滤料；
(2)取0.086g高锰酸钾溶于水10mL水中，水浴加热到70℃，然后加入超声波雾化器中，将步骤(1)得到的表面负载了一层电荷的PPS滤料固定在超声波雾化器雾气出口正上方，然后将超声波雾化器、表面负载了一层电荷的PPS滤料置于70℃、0.028Mpa的环境中；
(3)开启超声波雾化器，超声波雾化器每秒170万次的频率振动，控制蒸发速率5mL/min，高锰酸钾溶液雾化为直径1μm～5μm的超细微粒子蒸气，超细微粒子蒸气通过其正上方的PPS滤料；蒸气中的高锰酸钾超细微粒子与PPS滤料表面的H+原位反应生成二氧化锰，待高锰酸钾溶液蒸发完后，PPS滤料继续在70℃温度中老化反应30min，得到复合滤料，最后将获得的滤料用去离子水和乙醇冲洗干净，放入烘箱中110℃干燥6h，即得到MnO2/PPS除尘脱硝一体化复合滤料；所制备的MnO2/PPS除尘脱硝一体化复合滤料负载量为88.2g/m2；
(4)脱硝活性测试：将制备好的MnO2/PPS除尘脱硝一体化复合滤料放置于石英管中固定床中(过滤面积3.14cm2)，通入模拟气体，在120-160℃温度区间内测试MnO2/PPS除尘脱硝一体化复合滤料的脱硝性能性能。模拟的气体的组成为：NO(1000ppm)、NH3(1000ppm)、O2(6vol.％)、N2为载气，气流量300mL/min。催化效率见表1。
实施例6
本实施例公开一种MnO2/PPS除尘脱硝一体化复合滤料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将直径为1cm的PPS滤料洗净后浸入0.6g/L的十二烷基硫酸钠和0.18mol/L的硝酸混合溶液中，PPS滤料与混合溶液之间的浴比为1:5，超声5min，超声的频率为30kHz，使其充分吸附溶液中的H+，取出，得到表面负载了一层电荷的PPS滤料；
(2)取0.086g高锰酸钾溶于水20mL水中，水浴加热到70℃，然后加入超声波雾化器中，将步骤(1)得到的表面负载了一层电荷的PPS滤料固定在超声波雾化器雾气出口的正上方，然后将超声波雾化器、表面负载了一层电荷的PPS滤料置于70℃、0.028Mpa的环境中；
(3)开启超声波雾化器，超声波雾化器每秒170万次的频率振动，控制蒸发速率5mL/min，高锰酸钾溶液雾化为直径1μm～5μm的超细微粒子蒸气，超细微粒子蒸气通过其正上方的PPS滤料；蒸气中的高锰酸钾超细微粒子与PPS滤料表面的H+原位反应生成二氧化锰，待高锰酸钾溶液蒸发完后，PPS滤料继续在70℃温度中老化反应30min，得到复合滤料，最后将获得的复合滤料用去离子水和乙醇冲洗干净，放入烘箱中110℃干燥6h，即得到MnO2/PPS除尘脱硝一体化复合滤料；所制备的MnO2/PPS除尘脱硝一体化复合滤料负载量为88.1g/m2；
(4)脱硝活性测试：将制备好的MnO2/PPS除尘脱硝一体化复合滤料放置于石英管中固定床中(过滤面积3.14cm2)，通入模拟气体，在120-160温度区间内测试MnO2/PPS除尘脱硝一体化复合滤料的脱硝性能。模拟的气体的组成为：NO(1000ppm)、NH3(1000ppm)、O2(6vol.％)、N2为载气，气流量为300mL/min。催化效率见表1。
如图1所示，实施例6制得的复合滤料(即催化剂)的SEM图，可以看出，可以观察到PPS纤维表面平铺了一层MnO2.由于高锰酸钾是以雾化的超微细粒子在PPS纤维表面进行反应的，所以MnO2均匀的分散在了PPS滤料表面，且该平铺层呈现出MnO2纳米片互相交错的网状结构，暴露出了大量的接触面，大的接触面与表面褶皱微结构将能为催化剂提供更多的吸附位点，提升催化剂的催化脱硝性能。
实施例7
如图3所示，本实施例公开一种具体的实现上述各个实施例步骤(3)雾化的雾化系统，包括抽气泵1、管道2、表面负载了一层电荷的PPS滤料3、超声波雾化器4、烘箱5；超声波雾化器1放置在烘箱5的内部腔体的底部，表面负载了一层电荷的PPS滤料3固定在烘箱5的内部腔体中且位于超声波雾化器1的上方，管道2的一端连接在烘箱5顶部的排气口处且与烘箱5的内部腔体连通，抽气泵1安装在管道2上。
通过抽气泵1抽气，保证烘箱4的内部腔体处于负压状态。
优选地，本发明具体可以在烘箱5的内部腔体中对应的两个内侧壁上安装夹子6，通过夹子6夹持表面负载了一层电荷的PPS滤料3，实现表面负载了一层电荷的PPS滤料3固定在烘箱5的内部腔体中且位于超声波雾化器1的上方。
对比例1
本实施例公开一种滤料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将直径为1cm的PPS滤料洗净后浸入0.6g/L的十二烷基硫酸钠和0.18mol/L的硝酸混合溶液中，溶剂是水，PPS滤料与混合溶液之间的浴比为1:5，超声5min，超声的频率为30kHz，使其充分吸附溶液中的H+，取出，得到表面负载了一层电荷的PPS滤料；
(2)取0.086g高锰酸钾溶于水20mL水中，水浴加热到70℃，然后将步骤(1)制得的表面负载了一层电荷的PPS滤料放入其中，反应30min，放入烘箱中110℃干燥6h，既制得MnO2/PPS除尘脱硝一体化复合滤料；所制备的MnO2/PPS除尘脱硝一体化复合滤料负载量为80.2g/m2。
(3)脱硝活性测试：将制备好的MnO2/PPS除尘脱硝一体化复合滤料放置于石英管中固定床中(过滤面积3.14cm2)，通入模拟气体，在120-160温度区间内测试MnO2/PPS除尘脱硝一体化复合滤料的脱硝性能。模拟的气体的组成为：NO(1000ppm)、NH3(1000ppm)、O2(6vol.％)，N2为载气，气流量300mL/min。催化效率见表1。
如图2所示，对比例1制得的滤料(即催化剂)的SEM图，可以看出，可以观察到PPS纤维表面也生成了一层较为稀疏的MnO2层，同时MnO2颗粒团聚堆积现象较为严重。
对比例2
本实施例公开一种滤料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将直径为1cm的PPS滤料洗净后浸入0.6g/L的十二烷基硫酸钠和0.3mol/L的硝酸混合溶液中，溶剂是水，PPS滤料与混合溶液之间的浴比为1:5，超声5min，超声的频率为30kHz，使其充分吸附溶液中的H+，取出，得到表面负载了一层电荷的PPS滤料；
(2)取0.086g高锰酸钾溶于水20mL水中，水浴加热到70℃，然后将步骤(1)制得的表面负载了一层电荷的PPS滤料放入其中，反应30min，放入烘箱中110℃干燥6h，既制得MnO2/PPS除尘脱硝一体化复合滤料；所制备的MnO2/PPS除尘脱硝一体化复合滤料负载量为130.3g/m2。
(3)脱硝活性测试：将制备好的MnO2/PPS除尘脱硝一体化复合滤料放置于石英管中固定床中(过滤面积3.14cm2)，通入模拟气体，在120-160温度区间内测试MnO2/PPS除尘脱硝一体化复合滤料的脱硝性能。模拟的气体的组成为：NO(1000ppm)、NH3(1000ppm)、O2(6vol.％)，N2为载气，气流量300mL/min。催化效率见表1。
表1
如表1所示，本发明方法制得MnO2/PPS除尘脱硝一体化复合滤料具有优异的脱硝性能，在140-160℃内，当其负载量高于88.1g/m2时，催化效率都在95％以上，且活性与普通负载法负载量为130.3g/m2的一体化复合滤料相当，极大的降低了催化剂的负载。
需要说明的是，在本文中，如若存在第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然能对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种MnO2/PPS复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：高锰酸钾溶液雾化后的蒸气附在活化后的PPS面料上，并在所述PPS面料表面进行原位反应，生成MnO2。
2.根据权利要求1所述的MnO2/PPS复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤(1)PPS面料浸入活化混合溶液中，所述活化混合溶液包括十二烷基硫酸钠、硝酸、水；
步骤(2)超声吸收后，取出，得到活化后的PPS面料；
步骤(3)将高锰酸钾溶液雾化后的蒸气蒸发并附在活化后的PPS面料上，并在所述PPS面料表面进行原位反应，生成MnO2，得到生成有MnO2的PPS面料；
步骤(4)待高锰酸钾溶液蒸气蒸发完后，生成有MnO2的PPS面料进行老化反应；
步骤(5)将步骤(4)得到的老化后生成有MnO2的PPS面料进行洗涤、干燥，即得到MnO2/PPS复合材料。
3.根据权利要求2所述的MnO2/PPS复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中十二烷基硫酸钠、硝酸在混合溶液中的质量浓度分别为0.6g/L、0.06-0.3mol/L；PPS面料与混合溶液之间浴比为1:5。
4.根据权利要求2所述的MnO2/PPS复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中超声的时间为5～10min，超声的频率为30kHz。
5.根据权利要求2所述的MnO2/PPS复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中高锰酸钾水溶液水浴加热70℃后，加入至超声波雾化器中。
6.根据权利要求2所述的MnO2/PPS复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中超声波雾化器将高锰酸钾溶液雾化为1μm～5μm的超微粒子高锰酸钾溶液蒸气。
7.根据权利要求2所述的MnO2/PPS复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)在70℃、0.028Mpa环境中进行；高锰酸钾水溶度的雾化速度1-5mL/min。
8.根据权利要求2所述的MnO2/PPS复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)老化反应时间为10-60min、老化温度为70℃。
9.一种采用如权利要求1-8任一项的方法制备的MnO2/PPS复合材料。
10.一种采用如权利要求1-8任一项的方法制备的MnO2/PPS复合材料在除尘脱硝中的应用。
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