本技术介绍了一种创新方法,旨在通过废旧二氧化钛载体制备高效的光催化分解水制氢催化剂。该方法涵盖了将废旧二氧化钛载体进行浸渍处理的步骤,以实现资源的循环利用,并推动环保与能源领域的可持续发展。
背景技术
选择性催化还原(SCR)催化剂被广泛应用于发电厂退役系统,以提高烟气氮氧化物的选择性还原,适用于各种主要工业场景。然而,它们通常在 3-5 年后失活,寿命较短,而且由于重金属的存在,简单处理废旧 SCR 催化剂(填埋或堆放)并不是经济的解决方案。该行业每年产生约 25 万吨废 SCR 催化剂,失活造成的环境污染已成为一个严重问题。在这种情况下,"变废为宝 "的概念引起了科学界的极大兴趣,即从废料中回收关键金属,用于生产高附加值的能源材料。作为一种潜在的二次资源,废 SCR 催化剂中含有 70%-90%的TiO2
载体。修复废SCR催化剂中的TiO2
载体,不仅能减轻环境压力,还能提高原材料中钛资源的利用率,减少失活和有害催化剂的库存。
光催化产生氢能被认为是最有前途的清洁能源之一,以TiO2
为代表的传统半导体光催化剂因其化学稳定性高、环境友好、光催化活性好、易于制备等特点,已被科学界广泛研究。TiO2
等半导体纳米结构在受到超过半导体带隙能量的光子激发时,会利用光产生电子-空穴对,从而表现出光催化特性。它在阳光下分解水,被认为是生产绿色氢能的主要原料。然而,TiO2
基光催化剂成本高、氧化还原能力不足、电荷重组严重、表面活性位点少等问题仍然限制了其大规模实际应用。
利用原位修复选择性催化还原(SCR)催化剂中的钛资源,制备出高效的 TiO2
光解水制氢催化催化剂,可以在对SCR催化剂进行资源再利用的同时解决能源问题的方案,目前未有相关报道。
实现思路