1.一种利用废旧三元锂电池正极材料制备甲苯降解催化剂的方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一,完全放电,废旧三元锂离子电池中仍会残存一部分电量,在拆解之前需对电池进行集中完全放电处理,本方案选择盐池放电,即将电池组正负极分别接入盐水池,放电完全后置放待用;
步骤二,机械破壳,正负极分离:在流水线上进行切割去壳,正负极分离,集中收集正极片;
步骤三,正极活性物质剥离收集,将正极片在加热炉中350℃加热20min,进入破碎筛分机,筛分铝箔,收集正极活性物质;
步骤四,酸浸,用1mol/L的硫酸溶解步骤三中的正极活性物质,在酸浸液中滴加0.5M的过硫酸钠溶液;
步骤五,反应,静置,用碳酸钠调节步骤四中所得溶液pH至2,置于80℃水浴锅中搅拌30min后,恒温静置3h,过滤烘干得Mn基催化剂;
步骤六,甲苯催化降解,配置浓度为1500mg/m3的甲苯气体,经缓冲瓶稳定后,以50ml/min的流速进入填充量为50mg标准δ-MnO2或Mn基催化剂的可调温固定床催化氧化反应器,反应前后的进、出气浓度由配备FID检测器的气相色谱进行检测,CO2的生成量由配备甲烷转化炉的FID检测器进行分析;
步骤七,甲苯降解的评价标准分为表观去除率和实际矿化率。
2.根据权利要求1所述的利用废旧三元锂电池正极材料制备甲苯降解催化剂的方法,其特征在于,所述步骤三采用载气气氛,载气气氛为含氧量10-50%的氧气和氮气混合气或惰性气氛。
3.根据权利要求1所述的利用废旧三元锂电池正极材料制备甲苯降解催化剂的方法,其特征在于,所述步骤三采用280-390℃的焙烧温度,10-30min的焙烧时间。
4.根据权利要求1所述的利用废旧三元锂电池正极材料制备甲苯降解催化剂的方法,其特征在于,所述甲苯降解的评价标准采用以下参数:流速50ml/min,甲苯浓度1500mg/m3;催化剂为50mg废旧三元锂电池正极材料制备的Mn基催化剂。
5.根据权利要求1所述的利用废旧三元锂电池正极材料制备甲苯降解催化剂的方法,其特征在于,所述甲苯降解的评价标准采用以下参数:反应温度为75-350℃,选择性检测气体为二氧化碳或一氧化碳。
6.根据权利要求1所述的利用废旧三元锂电池正极材料制备甲苯降解催化剂的方法,其特征在于,所述Mn基催化剂中含Mn含量在60%-99%,所掺杂Co含量在1%-15%,Ni含量在1%-15%,Cu含量小于等于2%。
7.根据权利要求1所述的利用废旧三元锂电池正极材料制备甲苯降解催化剂的方法,其特征在于,所述Mn基催化剂中主体晶型为δ-MnO2,晶体直径在30nm-400nm。
8.根据权利要求1中的废旧三元锂电池,其特征在于整体化学式为LiMnxCoyNi(1-x-y)O2。
9.根据权利要求1所述的利用废旧三元锂电池正极材料制备甲苯降解催化剂的方法,其特征在于,所述Mn基催化剂由废旧三元锂电池,或拆解好的正极活性材料或酸浸液制备而成。