[發明專利]一種室溫分解臭氧(O3)催化材料及其制備方法

無效

• 申請號: 200710044392.1
• 申請日: 2007-07-31
• 公開（公告）號: CN101357331A
• 公開（公告）日: 2009-02-04
• 發明（設計）人: （請求不公布姓名）
• 申請（專利權）人: 上海大今實業有限公司
• 主分類號: B01J23/34
• 分類號: B01J23/34;B01J21/06;B01J23/889;B01D53/66
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1.本發明為一種摻雜氧化錳分子篩的整體型催化材料，其特征是采用蜂窩陶瓷或多孔泡沫金屬整體式載體，以摻雜鈷或鈦的氧化錳分子篩為活性組分。

2.權利要求1中摻雜氧化錳分子篩，其特征在于該分子篩具有Hollandite-型的結構，孔道尺寸約為0.46nm×0.46nm，骨架上存在鈷離子，其中Co/Mn的摩爾比在0～0.20之間；或氧化錳八面體分子篩骨架上引入鈦離子，Ti/Mn的摩爾比在0～0.20之間。

3.權利要求2中氧化錳分子篩催化材料的制備方法，其特征在于采用氧化還原-回流法或氧化還原-水熱法合成。

a)氧化還原-回流法主要步驟是：按照一定的摩爾比，將二價錳鹽、強氧化劑、硝酸鈷或可溶性的鈦鹽在酸性溶液中混合，生成的黑色沉淀物在90～100℃的水溶液中劇烈攪拌回流12～48h后，過濾、洗滌，在100～150℃干燥10～24h，然后在200～700℃焙燒得到鈷或鈦摻雜的氧化錳分子篩催化材料。

b)氧化還原-水熱法主要步驟是：二價錳鹽、強氧化劑、硝酸鈷或可溶性的鈦鹽按適量的比例在酸性溶液中混合，然后轉入高壓釜內，密封后在90～200℃恒溫12～48h，自然冷卻后，過濾、洗滌，在100～150℃干燥10～48h，然后在200～700℃焙燒得到鈷或鈦摻雜的氧化錳分子篩催化材料。

4.權利要求2中摻雜氧化錳分子篩催化材料中錳主要以Mn⁴⁺存在。

5.權利要求2中鈷摻雜氧化錳分子篩催化材料中鈷以Co³⁺或Co²⁺存在于氧化錳分子篩的骨架中。

6.權利要求2中鈦摻雜氧化錳分子篩催化劑中鈦以Ti⁴⁺存在于氧化錳分子篩的骨架中。

7.權利要求3中的二價錳鹽為乙酸錳(Mn(CH₃COO)₂)、二氯化錳(MnCl₂)、硝酸錳(Mn(NO₃)₂)或硫酸錳(MnSO₄)中的一種或多種，其溶液中錳濃度為0.1～5.0mol/l。權利要求3中的鈦鹽為四氯化鈦(TiCl₄)、乙醇鈦、鈦酸四丁酯中的一種或多種，其溶液中鈦濃度為0.1～5.0mol/l。權利要求3中所述的強氧化劑為過硫酸氨((NH₄)₂S₂O₈)、過硫酸鉀(K₂S₂O₈)、過硫酸鈉(Na₂S₂O₈)、臭氧(O₃)、氯酸鈉(NaClO₃)、高錳酸鹽(KMnO₄，NaMnO₄等)、重鉻酸鹽(K₂CrO₄，Na₂CrO₄等)、過氧化氫(H₂O₂)溶液中的一種或多種，其溶液中強氧化劑濃度為0.1～2.5mol/l。強氧化劑與溶液中總金屬離子的摩爾比為1∶1～6∶1之間。

8.權利要求1中所述的摻雜氧化錳分子篩整體型催化材料，其特征在于其制備方法如下：

(1)稱取一定量的摻雜氧化錳分子篩催化材料，加入一定比例的去離子水和粘合劑，高速攪拌1～24h，得到一定濃度的摻雜氧化錳分子篩漿液。

(2)將預先處理好的蜂窩陶瓷或多孔泡沫金屬載體浸漬在配制好的氧化錳分子篩漿液中，浸漬0.5～60min后取出，吹盡孔道中的殘液，在空氣中陰干后80～130℃干燥2～24h，在200～800℃空氣下焙燒1～24h。

9.權利要求8中所述的粘合劑為硅酸鹽、氧化鋁或碳酸鋯銨等無機粘合劑，粘合劑與摻雜氧化錳分子篩的重量比在1～50％之間。

10.權力要求1中所述的摻雜氧化錳分子篩整體型催化劑適用于室溫分解O₃。