脱硝催化膜过滤材料及其制备方法技术领域
本发明涉及膜过滤材料及其制备方法，尤其涉及对烟气具有过滤和SCR脱硝催化双重作
用的膜过滤材料及其制备方法。
背景技术
工业炉气中常含有大量粉尘和氮氧化物，一个典型的例子即燃煤电厂锅炉炉气，其所含
的氮氧化物是促成酸雨形成的主要原因，且一般每升燃煤电厂锅炉炉气中还含有数十克的粉
尘。针对诸如燃煤电厂锅炉炉气等高粉尘及氮氧化物含量的工业炉气的净化采取的通常方法
是：首先将炉气引入SCR反应器(在将炉气引入SCR反应器的过程中还需向炉气中注入还原剂，
该还原剂通常为氨水)从而还原氮氧化物为无害氮气，实现炉气脱硝净化，然后将脱硝后的炉
气引入电除尘器以除去炉气中的粉尘，再将除尘后的气体引入脱硫塔脱硫净化后排放。所说
的术语“SCR”指SelectiveCatalyticReduction，即选择性催化还原。
上述SCR反应器中的催化剂是影响SCR系统整体脱硝效果的重要因素。最初开发的SCR
催化剂为颗粒状，目前则主要采用蜂窝状或平板状催化剂。蜂窝状催化剂和平板状催化剂上
都排布有众多可供炉气通过的格孔，这些格孔的大小可根据炉气中粉尘的浓度和大小进行选
择，使用时炉气从催化剂的一侧通过由这些格孔构成的通道流向催化剂的另一侧，其间炉气
与格孔内壁上的催化活性物质接触，从而将炉气中的氮氧化物还原为无害氮气。上述的蜂窝
状催化剂和平板状催化剂一般由载体和催化活性层构成，其中载体先被制成蜂窝状或平板状
(一般采用挤压成型)，然后再在载体上附着由催化活性物质构成的催化活性层。
虽然蜂窝状催化剂和平板状催化剂的格孔大小可根据炉气中粉尘的浓度和大小进行选
择，但在实际使用中仍然存在被粉尘所堵塞的问题。另外，由于SCR催化剂直接与高含尘量
的炉气接触，因此容易导致催化活性物质中毒，使用寿命缩短。此外，上述方法中使用了电
除尘器来除去炉气中的粉尘，然而受电除尘具有选择性收尘特点等因素影响也经常出现电除
尘器出口气体含尘量超标的问题。因此，针对目前诸如燃煤电厂锅炉炉气等高粉尘及氮氧化
物含量的工业炉气的净化技术还有待进一步的改善。
本发明申请人在名称为“工业炉气除尘脱硝一体化处理方法及专用设备”的中国专利申
请文件(公开号CN104492189A，下称参考文件)中提供了可同时对工业炉气进行除尘及脱硝的
工业炉气除尘脱硝一体化处理方法及专用设备以及包括但不限于可在该工业炉气除尘脱硝一
体化处理方法中应用的过滤催化元件及其制备方法,以实现对待过滤物质高效过滤净化及反
应催化的双重作用。该专利文件中提供的过滤催化元件具有一多孔复合体，该多孔复合体包
括多孔基体和催化活性层，所述多孔基体由烧结金属多孔材料或烧结陶瓷多孔材料构成，所
述催化活性层附着于多孔基体孔表面并由催化活性物质构成，此外多孔复合体还包括中间层，
所述中间层由在多孔基体表面堆积的纳米颗粒所构成，所述催化活性层通过中间层附着于多
孔基体孔表面。对于该过滤催化元件，由于中间层是由在多孔基体表面堆积的纳米颗粒所构
成的，因此中间层的表面比多孔基体的孔表面粗糙很多，由此大大提高了多孔基体的比表面
积，以使多孔复合体中催化活性物质的含量和设置的均匀程度均可显著提高，提高催化反应
率。此外，上述专利文件中还提供了过滤催化元件作为对工业炉气具有过滤和SCR脱硝催化
双重作用的功能元件时的具体结构和物质构成，以及该过滤催化元件的制备方法。
本发明的发明人后续研究发现，在参考文件的过滤催化元件的制备过程中，多孔基体的
制备采用冷等静压成型方式将粉末原料压制成过滤元件的形状，形成的多孔基体的柔性较差，
因此只能根据特定的安装位置来压制成对应的形状。由于不同的工业窑炉的炉气净化系统的
尺寸往往存在差异，因此对参考文件中的过滤催化元件的应用造成了一定阻碍。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种安装方便、易弯折变形且可同时对工业炉气进行
过滤和SCR脱硝催化双重作用的膜过滤材料。本发明还要提供该膜过滤材料的制备方法。
本发明解决上述技术问题所使用的技术手段为一种包括但不限于可在工业炉气除尘脱硝
中应用的催化膜过滤材料，是一种对待过滤物质具有过滤和反应催化双重作用的功能材料，
包括过滤材料本体和催化活性层，所述过滤材料本体由多孔薄膜构成，所述催化活性层附着
于多孔薄膜的孔表面并由催化活性物质构成，所述催化膜过滤材料还包括中间层，所述中间
层由在多孔薄膜的孔表面堆积的纳米颗粒所构成，所述催化活性层通过中间层附着于多孔薄
膜的孔表面。由于中间层是由在多孔薄膜的孔表面堆积的纳米颗粒所构成的，因此中间层的
表面比多孔薄膜的孔表面粗糙很多，由此大大提高了多孔薄膜的比表面积，以使催化膜过滤
材料中催化活性物质的含量和设置的均匀程度均可显著提高，提高催化反应率。
该催化膜过滤材料具体可以是一种对工业炉气具有过滤和SCR脱硝催化双重作用的脱硝
催化膜过滤材料，包括膜过滤材料本体和附着于膜过滤材料本体的孔表面并由SCR脱硝催化
活性物质构成的催化活性层，膜过滤材料本体为具有良好柔性的多孔薄膜，不仅具有优良的
耐高温性能，能够在SCR催化反应温度范围内稳定的工作，并且可以裁剪、折叠、卷曲成各
种形状并粘接或焊接到现有的净化装置中作为过滤元件，有良好的实用性。所述多孔薄膜的
平均孔径为1-30μm、厚度为100-1000μm、孔隙率为25-75％。优选地，多孔薄膜的厚度为
200-500μm。由于多孔薄膜的孔表面上附着了由SCR脱硝催化活性物质构成的催化活性层，
炉气在被气固过滤分离的过程中又会与催化活性物质相接触，实现对炉气中氮氧化物的SCR
脱硝催化。催化活性层的质量占脱硝催化膜过滤材料总质量的5-20％；催化活性层的厚度为
0.5-2.5μm。所述SCR脱硝催化活性层可以由V2O5构成或以V2O5为主要成分，以WO3和MoO3
中的至少一种为辅助成分的混合物构成。
在使用过程中，当多孔薄膜的平均孔径为1-30μm、孔隙率为25-75％时，脱硝催化膜过
滤材料上先与炉气接触的一侧会形成滤饼，该滤饼一方面可以提升过滤效率，另一方面可以
减少炉气中颗粒物与SCR脱硝催化活性物质的接触机会，延长SCR脱硝催化活性物质的使用
寿命。此外，可以在上述脱硝催化膜过滤材料的表面放置一张未附着SCR脱硝催化活性物质
的多孔薄膜，当炉气进入脱硝催化膜过滤材料时，其中大部分颗粒物已被截留，可以进一步
减少甚至消除灰尘与SCR脱硝催化活性物质的接触机会，有效防止SCR脱硝催化活性物质中
毒。为了更便于安装，可以将脱硝催化膜过滤材料与未附着SCR脱硝催化活性物质的多孔薄
膜通过焊接或粘接连接。
作为本发明的进一步改进，所述脱硝催化膜过滤材料还包括位于多孔薄膜的孔表面与SCR
脱硝催化活性层之间的中间层，所述中间层由在多孔薄膜的孔表面堆积的纳米颗粒所构成，
SCR脱硝催化活性层通过该中间层附着于多孔薄膜的孔表面。由于中间层是由在多孔薄膜的
孔表面堆积的纳米颗粒所构成的，因此中间层的表面比多孔薄膜的孔表面粗糙很多，由此大
大提高了多孔薄膜的比表面积，以使脱硝催化膜过滤材料中SCR脱硝催化活性物质的含量和
设置的均匀程度均可显著提高，有效保证了工业炉气的脱硝率。所述中间层可以由TiO2纳米
颗粒、AlO2纳米颗粒、ZrO2纳米颗粒或SiO2纳米颗粒构成。一种更佳的方式是使中间层为由
TiO2、AlO2、ZrO2、SiO2中两种以上构成的复合物，这样的中间层具有更好的结构特性、机械
强度、比表面积，能够改善催化活性层表面结构和机械性能，有利于提高催化反应效果。
作为本发明的进一步改进，所述多孔薄膜包含支撑体和烧结合金多孔材料,所述烧结金属
多孔材料由Ag-Au固溶体、Fe-Cr固溶体、Ti-Zr固溶体、Cu-Zn固溶体、Ni-Cr固溶体、Ni-Cu
固溶体或Fe-C-Cr固溶体为基体相。所述烧结金属多孔材料优选由Ni-Cr固溶体为基体相，
该多孔材料中的孔隙大小分布均匀，具有较好的渗透性能，并且具有较好的柔性(可多次折
叠)和物化稳定性。由于多孔薄膜的制备过程中坯体由支撑体进行支撑，很好地避免了烧结
时材料的开裂和变形等情况，能够有效降低无支撑多孔薄膜的成型难度并提高成型质量。支
撑体的厚度为0.05-100μm、网孔大小为35-100μm，若网孔在此数值范围基础上进一步增大，
涂覆浆料容易导致浆料覆盖不完整、烧结后多孔薄膜上存在沙眼等缺陷；若网孔在此数值范
围基础上进一步减小，就会因浆料的涂覆量较少而对多孔薄膜造成一些不利影响。所述支撑
体为Cu网、Ni网或筛网。
上述脱硝催化膜过滤材料的制备方法的步骤包括：1)将构成其金属多孔材料的原料粉用
分散剂和粘结剂配置成粘稠状的浆料，将所述浆料涂覆在一定厚度和孔径的支撑体上并烘干、
压制成坯体和烧结，烧结后即得到多孔薄膜；2)配置作为中间层材料来源的溶胶，再将所述
溶胶浸渍到多孔薄膜中，浸渍时间为5-15min，然后使多孔薄膜中的溶胶凝胶化，再对附着
所述凝胶的多孔薄膜进行热处理，使凝胶转变为纳米颗粒，进而形成中间层，中间层由TiO2
纳米颗粒、Al2O3纳米颗粒、ZrO2纳米颗粒、SiO2纳米颗粒中的至少一种构成；3)配置SCR脱
硝催化活性物质前驱体溶液，再将所述前驱体溶液浸渍到附着中间层的多孔薄膜中，浸渍时
间为5-25min，然后对附着有前驱体溶液的多孔薄膜进行热处理，在所述中间层上形成SCR
脱硝催化活性层，所述SCR脱硝催化活性层可以由V2O5构成或以V2O5为主要成分，以WO3和MoO3
中的至少一种为辅助成分的混合物构成。
当所述烧结金属多孔材料由Ni-Cr固溶体为基体相时，脱硝催化膜过滤材料的制备方法，
包括以下步骤：1)制备多孔薄膜：按照Cr的重量百分比为15-35％的配比，将粒径为3-15
μm的Ni粉与-400目Cr粉配置成混合粉；然后以乙醇为分散剂、PVB为粘接剂按照每100
毫升乙醇中加入2-5gPVB、50-70g混合粉的比例配置浆料；将所述浆料涂覆在厚度为0.05-100
μm、网孔大小为35-100μm的支撑体上并烘干、压制成坯体和烧结，烧结温度控制900-1250℃
并保温2-8h，烧结后即得到多孔薄膜；2)配置作为中间层材料来源的溶胶，再将所述溶胶
浸渍到多孔薄膜中，浸渍时间为5-15min，然后使多孔薄膜中的溶胶凝胶化，再对附着所述
凝胶的多孔薄膜进行热处理，使凝胶转变为纳米颗粒，进而形成中间层，中间层由TiO2纳米
颗粒、Al2O3纳米颗粒、ZrO2纳米颗粒、SiO2纳米颗粒中的至少一种构成；3)配置SCR脱硝催
化活性物质前驱体溶液，再将所述前驱体溶液浸渍到附着中间层的多孔薄膜中，浸渍时间为
5-25min，然后对附着有前驱体溶液的多孔薄膜进行热处理，在所述中间层上形成SCR脱硝催
化活性层，所述SCR脱硝催化活性层可以由V2O5构成或以V2O5为主要成分，以WO3和MoO3中的
至少一种为辅助成分的混合物构成。
具体实施方式
实施例1
1)制备多孔薄膜：首先，按照Cr的重量百分比为15％的配比，将粒径为3-15μm的Ni
粉与粒径为-400目Cr粉配置成混合粉；然后以乙醇为分散剂、PVB为粘接剂，按照每100毫
升乙醇中加入4gPVB、60g混合粉的比例配置浆料；然后，采用Cu网为支撑体，其厚度为70
μm，网孔大为35μm，将所述浆料喷涂在Cu网上并在60℃下烘干4h后制成坯体，浆料的喷
涂量为每平方米支撑体喷涂600g浆料；将坯体放置于烧结炉中，在900℃下烧结8h，升温速
率为1-5℃/min，烧结后冷却即制得多孔薄膜，该多孔薄膜中烧结金属多孔材料以Ni-Cr固
溶体为基体，该多孔薄膜的厚度为1000μm，平均孔径2μm，孔隙率为25％，透气度为
780m3/m2·h·kpa。
2)配置作为中间层材料来源的溶胶：将钛酸丁酯、酒精及硝酸水溶液按体积比2:10:1
混合，调整酸含量控制PH值为4，使溶胶满足要求，然后将所述溶胶浸渍到多孔薄膜中，浸
渍时间为10min，浸渍后在80℃下保温4h，出现稳定凝胶后放入电阻炉中在450℃下烧制4h，
形成由TiO2纳米颗粒构成的中间层。
3)采用仲钨酸铵及偏钒酸铵配制SCR脱硝催化活性物质前驱体溶液，再将所述前驱体溶
液浸渍到附着中间层的多孔薄膜中，浸渍时间为5min，然后对附着有前驱体溶液的多孔薄膜
在电阻炉中进行热处理，在300-450℃下保温2h，即在中间层上形成SCR脱硝催化活性层，
即得到脱硝催化膜过滤材料。所得脱硝催化膜过滤材料中，SCR脱硝催化活性物质的质量占
脱硝催化膜过滤材料总质量的5％，SCR脱硝催化活性层的厚度为0.5μm。
4)脱硝催化膜过滤材料的使用效果测试：将上述脱硝催化膜过滤材料裁剪成适宜形状并
装入一体化装置(参见参考文件)的SCR脱硝催化过滤元件中，并用封闭的管道将燃煤电厂锅
炉省煤器排除的高温炉气通入一体化装置的进气口，使混合有还原剂的炉气通过SCR脱硝催
化过滤元件，从而在脱硝催化膜过滤材料的作用下同时进行炉气的气固过滤分离和SCR脱硝
催化，一体化装置排出的气体中粉尘含量在4mg/Nm3以下，脱硝率约为85％，且多次对脱硝
催化膜过滤材料进行反吹再生后仍能保持较为稳定的脱硝率，使用一段时间后将脱硝催化膜
过滤材料拆下观察发现SCR脱硝催化活性物质与多孔薄膜附着情况良好。
实施例2
1)制备多孔薄膜：首先，按照Cr的重量百分比为20％的配比，将粒径为3-15μm的Ni
粉与粒径为-400目Cr粉配置成混合粉；然后以乙醇为分散剂、PVB为粘接剂，按照每100毫
升乙醇中加入4gPVB、60g混合粉的比例配置浆料；然后，采用304不锈钢筛网为支撑体，其
厚度为70μm，网孔大为50μm，将所述浆料喷涂在304不锈钢筛网上并在60℃下烘干4h后
制成坯体，浆料的喷涂量为每平方米支撑体喷涂550g浆料；将坯体放置于烧结炉中，在1000℃
下烧结6h，升温速率为1-5℃/min，烧结后冷却即制得多孔薄膜，该多孔薄膜中烧结金属多
孔材料以Ni-Cr固溶体为基体，该多孔薄膜的厚度为720μm，平均孔径12μm，孔隙率为35％，
透气度为1120m3/m2·h·kpa。
2)配置作为中间层材料来源的溶胶：将Al(NO3)3、酒精及硝酸水溶液按体积比2:10:1
混合，调整酸含量控制PH值为4，使溶胶满足要求，然后将所述溶胶浸渍到多孔薄膜中，浸
渍时间为10min，浸渍后在80℃下保温4h，出现稳定凝胶后放入电阻炉中在450℃下烧制1h，
形成由Al2O3纳米颗粒构成的中间层。
3)采用仲钨酸铵及偏钒酸铵配制SCR脱硝催化活性物质前驱体溶液，再将所述前驱体溶
液浸渍到附着中间层的多孔薄膜中，浸渍时间为10min，然后对附着有前驱体溶液的多孔薄
膜在电阻炉中进行热处理，在300-450℃下保温2h，即在中间层上形成SCR脱硝催化活性层，
即得到脱硝催化膜过滤材料。所得脱硝催化膜过滤材料中，SCR脱硝催化活性物质的质量占
脱硝催化膜过滤材料总质量的8％，SCR脱硝催化活性层的厚度为0.9μm。
4)脱硝催化膜过滤材料的使用效果测试：将上述脱硝催化膜过滤材料裁剪成适宜形状并
装入一体化装置(参见参考文件)的SCR脱硝催化过滤元件中，并用封闭的管道将燃煤电厂锅
炉省煤器排除的高温炉气通入一体化装置的进气口，使混合有还原剂的炉气通过SCR脱硝催
化过滤元件，从而在脱硝催化膜过滤材料的作用下同时进行炉气的气固过滤分离和SCR脱硝
催化，一体化装置排出的气体中粉尘含量在6mg/Nm3以下，脱硝率约为90％，且多次对脱硝
催化膜过滤材料进行反吹再生后仍能保持较为稳定的脱硝率，使用一段时间后将脱硝催化膜
过滤材料拆下观察发现SCR脱硝催化活性物质与多孔薄膜附着情况良好。
实施例3
1)制备多孔薄膜：首先，按照Cr的重量百分比为25％的配比，将粒径为3-15μm的Ni
粉与粒径为-400目Cr粉配置成混合粉；然后以乙醇为分散剂、PVB为粘接剂，按照每100毫
升乙醇中加入4gPVB、60g混合粉的比例配置浆料；然后，采用316不锈钢筛网为支撑体，其
厚度为70μm，网孔大为75μm，将所述浆料喷涂在316不锈钢筛网上并在60℃下烘干4h后
制成坯体，浆料的喷涂量为每平方米支撑体喷涂350g浆料；将坯体放置于烧结炉中，在1050℃
下烧结5h，升温速率为1-5℃/min，烧结后冷却即制得多孔薄膜，该多孔薄膜中烧结金属多
孔材料以Ni-Cr固溶体为基体，该多孔薄膜的厚度为500μm，平均孔径18μm，孔隙率为52％，
透气度为1560m3/m2·h·kpa。
2)配置作为中间层材料来源的溶胶：将Al(NO3)3、钛酸丁酯、酒精及硝酸水溶液按体积
比1:8:40:5混合，调整酸含量控制PH值为3，使溶胶满足要求，然后将所述溶胶浸渍到多
孔薄膜中，浸渍时间为10min，浸渍后在80℃下保温4h，出现稳定凝胶后放入电阻炉中在
450℃下烧制2h，形成由TiO2纳米颗粒和Al2O3纳米颗粒构成的复合中间层。
3)采用仲钨酸铵及偏钒酸铵配制SCR脱硝催化活性物质前驱体溶液，再将所述前驱体溶
液浸渍到附着中间层的多孔薄膜中，浸渍时间为15min，然后对附着有前驱体溶液的多孔薄
膜在电阻炉中进行热处理，在300-450℃下保温2h，即在中间层上形成SCR脱硝催化活性层，
即得到脱硝催化膜过滤材料。所得脱硝催化膜过滤材料中，SCR脱硝催化活性物质的质量占
脱硝催化膜过滤材料总质量的12％，SCR脱硝催化活性层的厚度为1.5μm。
4)脱硝催化膜过滤材料的使用效果测试：将上述脱硝催化膜过滤材料裁剪成适宜形状并
装入一体化装置(参见参考文件)的SCR脱硝催化过滤元件中，并用封闭的管道将燃煤电厂锅
炉省煤器排除的高温炉气通入一体化装置的进气口，使混合有还原剂的炉气通过SCR脱硝催
化过滤元件，从而在脱硝催化膜过滤材料的作用下同时进行炉气的气固过滤分离和SCR脱硝
催化，一体化装置排出的气体中粉尘含量在7mg/Nm3以下，脱硝率约为92％，且多次对脱硝
催化膜过滤材料进行反吹再生后仍能保持较为稳定的脱硝率，使用一段时间后将脱硝催化膜
过滤材料拆下观察发现SCR脱硝催化活性物质与多孔薄膜附着情况良好。
实施例4
1)制备多孔薄膜：首先，按照Cr的重量百分比为30％的配比，将粒径为3-15μm的Ni
粉与粒径为-400目Cr粉配置成混合粉；然后以乙醇为分散剂、PVB为粘接剂，按照每100毫
升乙醇中加入4gPVB、60g混合粉的比例配置浆料；然后，采用316L不锈钢筛网为支撑体，
其厚度为70μm，网孔大为90μm，将所述浆料喷涂在316L不锈钢筛网上并在60℃下烘干4h
后制成坯体，浆料的喷涂量为每平方米支撑体喷涂250g浆料；将坯体放置于烧结炉中，在
1150℃下烧结4h，升温速率为1-5℃/min，烧结后冷却即制得多孔薄膜，该多孔薄膜中烧结
金属多孔材料以Ni-Cr固溶体为基体，该多孔薄膜的厚度为200μm，平均孔径24μm，孔隙
率为65％，透气度为1890m3/m2·h·kpa。
2)配置作为中间层材料来源的溶胶：将三甲基硅醇钠、酒精及硝酸水溶液按体积比1:40:5
混合，调整酸含量控制PH值为3，使溶胶满足要求，然后将所述溶胶浸渍到多孔薄膜中，浸
渍时间为10min，浸渍后在80℃下保温4h，出现稳定凝胶后放入电阻炉中在400℃下烧制
3h，形成由SiO2纳米颗粒构成的中间层。
3)采用仲钨酸铵及偏钒酸铵配制SCR脱硝催化活性物质前驱体溶液，再将所述前驱体溶
液浸渍到附着中间层的多孔薄膜中，浸渍时间为20min，然后对附着有前驱体溶液的多孔薄
膜在电阻炉中进行热处理，在300-450℃下保温2h，即在中间层上形成SCR脱硝催化活性层，
即得到脱硝催化膜过滤材料。所得脱硝催化膜过滤材料中，SCR脱硝催化活性物质的质量占
脱硝催化膜过滤材料总质量的15％，SCR脱硝催化活性层的厚度为2.1μm。
4)脱硝催化膜过滤材料的使用效果测试：将上述脱硝催化膜过滤材料裁剪成适宜形状并
装入一体化装置(参见参考文件)的SCR脱硝催化过滤元件中，并用封闭的管道将燃煤电厂锅
炉省煤器排除的高温炉气通入一体化装置的进气口，使混合有还原剂的炉气通过SCR脱硝催
化过滤元件，从而在脱硝催化膜过滤材料的作用下同时进行炉气的气固过滤分离和SCR脱硝
催化，一体化装置排出的气体中粉尘含量在9mg/Nm3以下，脱硝率约为90％，且多次对脱硝
催化膜过滤材料进行反吹再生后仍能保持较为稳定的脱硝率，使用一段时间后将脱硝催化膜
过滤材料拆下观察发现SCR脱硝催化活性物质与多孔薄膜附着情况良好。
实施例5
1)制备多孔薄膜：首先，按照Cr的重量百分比为35％的配比，将粒径为3-15μm的Ni
粉与粒径为-400目Cr粉配置成混合粉；然后以乙醇为分散剂、PVB为粘接剂，按照每100毫
升乙醇中加入4gPVB、60g混合粉的比例配置浆料；然后，采用Ni网为支撑体，其厚度为70
μm，网孔大为100μm，将所述浆料喷涂在Ni网上并在60℃下烘干4h后制成坯体，浆体的
喷涂量为每平方米支撑体喷涂250g浆料；将坯体放置于烧结炉中，在1250℃下烧结2h，升
温速率为1-5℃/min，烧结后冷却即制得多孔薄膜，该多孔薄膜中烧结金属多孔材料以Ni-Cr
固溶体为基体，该多孔薄膜的厚度为100μm，平均孔径30μm，孔隙率为75％，透气度为
2210m3/m2·h·kpa。
2)配置作为中间层材料来源的溶胶：将钛酸丁酯、三甲基硅醇钠、酒精及硝酸水溶液按
体积比8:1:40:5混合，调整酸含量控制PH值为3，使溶胶满足要求，然后将所述溶胶浸渍
到多孔薄膜中，浸渍时间为10min，浸渍后在80℃下保温4h，出现稳定凝胶后放入电阻炉
中在450℃下烧制2h，形成由TiO2纳米颗粒以及SiO2纳米颗粒构成的中间层。
3)采用仲钨酸铵及偏钒酸铵配制SCR脱硝催化活性物质前驱体溶液，再将所述前驱体溶
液浸渍到附着中间层的多孔薄膜中，浸渍时间为25min，然后对附着有前驱体溶液的多孔薄
膜在电阻炉中进行热处理，在300-450℃下保温2h，即在中间层上形成SCR脱硝催化活性层，
即得到脱硝催化膜过滤材料。所得脱硝催化膜过滤材料中，SCR脱硝催化活性物质的质量占
脱硝催化膜过滤材料总质量的20％，SCR脱硝催化活性层的厚度为2.5μm。
4)脱硝催化膜过滤材料的使用效果测试：将上述脱硝催化膜过滤材料裁剪成适宜形状并
装入一体化装置(参见参考文件)的SCR脱硝催化过滤元件中，并用封闭的管道将燃煤电厂锅
炉省煤器排除的高温炉气通入一体化装置的进气口，使混合有还原剂的炉气通过SCR脱硝催
化过滤元件，从而在脱硝催化膜过滤材料的作用下同时进行炉气的气固过滤分离和SCR脱硝
催化，一体化装置排出的气体中粉尘含量在10mg/Nm3以下，脱硝率约为92％，且多次对脱硝
催化膜过滤材料进行反吹再生后仍能保持较为稳定的脱硝率，使用一段时间后将脱硝催化膜
过滤材料拆下观察发现SCR脱硝催化活性物质与多孔薄膜附着情况良好。