本发明涉及环保材料
技术领域：
，具体是一种改性高岭土及其制备方法和应用。
背景技术：
：我国许多地区都出现大面积雾霾，尤其是城市中。其主要原因是各类工业燃烧炉排放含污染物气体，以及汽车数量增加过快、总排放量急剧增加。尾气排放的NOX是雾霾形成的重要因素之一，其在空气中与水蒸气形成HNO2和HNO3细小的液粒，属于气溶胶；也会在阳光作用下形成光化学烟雾、产生过多臭氧；NOX也是形成酸雨的重要成因之一。因此治理含NOX尾气污染意义重大。工业燃烧炉和内燃机燃烧产生的NOX成因是由空气中的N2和O2在700℃以上的温度下化合而成。而一般燃烧温度均高于700℃时，否则燃料燃烧困难。所以只要有燃烧就会有NOX产生，而且随温度升高浓度变高。目前降低NOX的排放主要采取催化还原法处理尾气中的NOX。目前催化剂成本很高、效率较低，应用时对条件要求复杂，并且需要高耗能、必须大量消耗还原剂(还原剂多用NH3、CO2或CH4等)，因此还不是理想的NOX治理方法。而采用吸附技术是当前的主流净化技术之一，它因较少受到其他使用的条件的影响，而被广泛的应用。吸附NOX的吸附剂有活性炭、SDG吸附剂。活性炭成本高，吸附后再生困难。SDG吸附剂对NOX吸附比例较大，但它也是一次性使用，不可再生。对于连续中高浓度NOX含量的排放烟气处理依然有较高成本。技术实现要素：本发明的目的在于提供一种成本低、可再生重复利用、高效环保的改性高岭土及其制备方法和应用，以解决上述
背景技术：
中提出的问题。为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种改性高岭土，由以下按照重量份的原料组成：高岭土31-39份、衣康酸9-17份、叔丁基过氧化氢3-7份、硝酸铈1-5份、醋酸钡5-13份。作为本发明进一步的方案：所述改性高岭土，由以下按照重量份的原料组成：高岭土33-37份、衣康酸11-15份、叔丁基过氧化氢4-6份、硝酸铈2-4份、醋酸钡7-11份。作为本发明进一步的方案：所述改性高岭土，由以下按照重量份的原料组成：高岭土35份、衣康酸13份、叔丁基过氧化氢5份、硝酸铈3份、醋酸钡9份。本发明另一目的是提供一种改性高岭土的制备方法，由以下步骤组成：1)将叔丁基过氧化氢与其质量2.8倍的乙醇混合，制得叔丁基过氧化氢溶液；将衣康酸与其质量9.2倍的去离子水混合，制得衣康酸溶液；将醋酸钡与其质量1.1倍的去离子水混合，制得醋酸钡溶液；2)将高岭土与硝酸铈混合研磨，加入衣康酸溶液，加热至74℃并在该温度下密封搅拌处理95min，然后加入叔丁基过氧化氢溶液，降温至68℃并在该温度下搅拌处理44min，然后滴加醋酸钡溶液，再进行微波处理38min，微波功率为1000W，再在98-100℃的温度下搅拌至干，然后在430℃的马弗炉中煅烧4h即得改性高岭土。本发明另一目的是提供所述改性高岭土在NOx处理中的应用。与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明对高岭土与硝酸铈混合研磨，利用衣康酸、叔丁基过氧化氢、醋酸钡进行处理、超声作用制得的吸附剂，用于吸附高浓度的NOX。本发明采用天然矿物，对人和动植物无害。相对其他NOX处理方法，它成本不高，可再生重复利用。本发明制备工艺简单，易于操作，成本低，高效环保，便于工业化生产。本发明是它可在常温下将气体中NOX吸附，吸附NOX的吸附剂吸附后排放的气体中NOX含量控制在100mg/m3以内，更优的在20mg/m3，吸附剂的净化率达99％以上。当吸附饱和后，可对吸附剂进行脱附再生处理。再生出来的NOX含量几千mg/m3，可用水吸收制成HNO3，成为副产品，无二次污染。所以在经济上比催化还原优越很多。具体实施方式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，所描述的实施例仅仅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做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。实施例1本发明实施例中，一种改性高岭土，由以下按照重量份的原料组成：高岭土31份、衣康酸9份、叔丁基过氧化氢3份、硝酸铈1份、醋酸钡5份。将叔丁基过氧化氢与其质量2.8倍的乙醇混合，制得叔丁基过氧化氢溶液；将衣康酸与其质量9.2倍的去离子水混合，制得衣康酸溶液；将醋酸钡与其质量1.1倍的去离子水混合，制得醋酸钡溶液。将高岭土与硝酸铈混合研磨，加入衣康酸溶液，加热至74℃并在该温度下密封搅拌处理95min，然后加入叔丁基过氧化氢溶液，降温至68℃并在该温度下搅拌处理44min，然后滴加醋酸钡溶液，再进行微波处理38min，微波功率为1000W，再在98℃的温度下搅拌至干，然后在430℃的马弗炉中煅烧4h即得改性高岭土。实施例2本发明实施例中，一种改性高岭土，由以下按照重量份的原料组成：高岭土39份、衣康酸17份、叔丁基过氧化氢7份、硝酸铈5份、醋酸钡13份。将叔丁基过氧化氢与其质量2.8倍的乙醇混合，制得叔丁基过氧化氢溶液；将衣康酸与其质量9.2倍的去离子水混合，制得衣康酸溶液；将醋酸钡与其质量1.1倍的去离子水混合，制得醋酸钡溶液。将高岭土与硝酸铈混合研磨，加入衣康酸溶液，加热至74℃并在该温度下密封搅拌处理95min，然后加入叔丁基过氧化氢溶液，降温至68℃并在该温度下搅拌处理44min，然后滴加醋酸钡溶液，再进行微波处理38min，微波功率为1000W，再在100℃的温度下搅拌至干，然后在430℃的马弗炉中煅烧4h即得改性高岭土。实施例3本发明实施例中，一种改性高岭土，由以下按照重量份的原料组成：高岭土33份、衣康酸11份、叔丁基过氧化氢4份、硝酸铈2份、醋酸钡7份。将叔丁基过氧化氢与其质量2.8倍的乙醇混合，制得叔丁基过氧化氢溶液；将衣康酸与其质量9.2倍的去离子水混合，制得衣康酸溶液；将醋酸钡与其质量1.1倍的去离子水混合，制得醋酸钡溶液。将高岭土与硝酸铈混合研磨，加入衣康酸溶液，加热至74℃并在该温度下密封搅拌处理95min，然后加入叔丁基过氧化氢溶液，降温至68℃并在该温度下搅拌处理44min，然后滴加醋酸钡溶液，再进行微波处理38min，微波功率为1000W，再在99℃的温度下搅拌至干，然后在430℃的马弗炉中煅烧4h即得改性高岭土。实施例4本发明实施例中，一种改性高岭土，由以下按照重量份的原料组成：高岭土37份、衣康酸15份、叔丁基过氧化氢6份、硝酸铈4份、醋酸钡11份。将叔丁基过氧化氢与其质量2.8倍的乙醇混合，制得叔丁基过氧化氢溶液；将衣康酸与其质量9.2倍的去离子水混合，制得衣康酸溶液；将醋酸钡与其质量1.1倍的去离子水混合，制得醋酸钡溶液。将高岭土与硝酸铈混合研磨，加入衣康酸溶液，加热至74℃并在该温度下密封搅拌处理95min，然后加入叔丁基过氧化氢溶液，降温至68℃并在该温度下搅拌处理44min，然后滴加醋酸钡溶液，再进行微波处理38min，微波功率为1000W，再在99℃的温度下搅拌至干，然后在430℃的马弗炉中煅烧4h即得改性高岭土。实施例5本发明实施例中，一种改性高岭土，由以下按照重量份的原料组成：高岭土35份、衣康酸13份、叔丁基过氧化氢5份、硝酸铈3份、醋酸钡9份。将叔丁基过氧化氢与其质量2.8倍的乙醇混合，制得叔丁基过氧化氢溶液；将衣康酸与其质量9.2倍的去离子水混合，制得衣康酸溶液；将醋酸钡与其质量1.1倍的去离子水混合，制得醋酸钡溶液。将高岭土与硝酸铈混合研磨，加入衣康酸溶液，加热至74℃并在该温度下密封搅拌处理95min，然后加入叔丁基过氧化氢溶液，降温至68℃并在该温度下搅拌处理44min，然后滴加醋酸钡溶液，再进行微波处理38min，微波功率为1000W，再在99℃的温度下搅拌至干，然后在430℃的马弗炉中煅烧4h即得改性高岭土。对比例1除不含有衣康酸外，其原料含量及制备过程与实施例5一致。对比例2除不含有醋酸钡外，其原料含量及制备过程与实施例5一致。对比例3除不含有衣康酸以及醋酸钡外，其原料含量及制备过程与实施例5一致。实施例6本实施例为高浓度氮氧化物处理实例，所属废气为银溶解产生的含NOx废气，气量在14000～15000m3/h波动。经检测，入口浓度在14000～15000mg/m3范围内波动时，本发明实施例中各改性高岭土在各原料的相互作用下使其去除效率达99％以上，见表1。并以市售吸附剂为对比。表1利用本实施例改性高岭土对NOx去除效率进口NOx浓度(mg/m3)出口NOx浓度(mg/m3)净化率(％)实施例11448598.699.32实施例21468290.799.38实施例31428616.199.89实施例41489315.399.90实施例51482611.199.93对比例1142858262.542.16对比例2143673559.175.23对比例3147519565.435.15市售吸附剂14569903.193.80可知，本发明中缺少衣康酸或醋酸钡对高岭土的处理作用，制得的材料对NOx废气吸附作用都不高，衣康酸以及醋酸钡的共同作用，并结合其它原料等制得的材料对NOx废气具有显著的吸附效果。对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。当前第1页1 2 3