从废弃催化剂到智能窗户:回收钒用于先进的热致变色涂层

《ACS Sustainable Resource Management》:From Spent Catalysts to Smart Windows: Recovery of Vanadium for Use in Advanced Thermochromic Coatings

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年08月13日 来源:ACS Sustainable Resource Management

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   打开图片查看器 摘要 钒是一种过渡金属,广泛应用于钢

  

钒是一种过渡金属,广泛应用于钢铁生产、电池制造以及催化领域。作为一种关键材料,其处置方式会带来严重的环境问题,因此回收再利用显得十分必要。本研究提出了一种从废弃催化剂中回收钒的创新方法,可将钒转化为高纯度的V2O5,进而用作制备用于智能窗户的先进VO2基热致变色涂层的原料。通过还原酸浸出、氧化处理和选择性沉淀等多步骤工艺,研究得到了两种回收途径:一种能得到高纯度五氧化二钒(金属杂质总量为2.14 ppm,提取率为26%);另一种的提取率可达72%(金属杂质总量为1.78%)。随后,该物质被转化为单斜相VO2,并用于制作智能窗户的热致变色防晒涂层。光学测试结果显示,该涂层的可见光透射率为55%,太阳光调节率为4.4%,这一数值与通过化学还原法制备的先进VO2涂层的效果相当。这一工艺证明了从废弃催化剂中回收钒并将其用于智能窗户的功能材料中的技术可行性,有助于提升资源利用效率并实现环境可持续发展。

支持信息可免费在https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acssusresmgt.6c00325获取。

  • 其他相关数据包括钒回收工艺的文献对比(表S1)、废弃催化剂及回收中间体的热性能、结构特征、形态特征和成分分析(表S2、图S1至S6)、商业五氧化二钒参考材料的化学分析(表S3)、回收率计算及优化研究,包括工艺放大和浸出阶段评估(公式1及表S4),还有草酸钒、VO2粉末以及热致变色涂层的补充表征内容(图S7至S10)(DOCX格式文件)

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