[發(fā)明專利]一種室溫分解臭氧(O3)催化材料及其制備方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200710044392.1
• 申請(qǐng)日: 2007-07-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101357331A
• 公開(kāi)（公告）日: 2009-02-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: （請(qǐng)求不公布姓名）
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海大今實(shí)業(yè)有限公司
• 主分類號(hào): B01J23/34
• 分類號(hào): B01J23/34;B01J21/06;B01J23/889;B01D53/66
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明為一種室溫分解臭氧(O₃)的摻雜氧化錳分子篩整體型催化材料及其制備方法，涉及催化和環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域。其特征在于采用蜂窩陶瓷或多孔泡沫金屬為載體，以摻雜銀、鈷或鈦的Hollandite-型氧化錳分子篩為活性組分。該整體型催化劑的特點(diǎn)是：不需要額外光、熱、電等能源的輸入，在常溫、常濕和大風(fēng)量的條件下將O₃穩(wěn)定地分解成氧氣(O₂)。

本發(fā)明還涉及上述催化材料的制備方法。

本發(fā)明還涉及上述催化材料在室溫分解臭氧的應(yīng)用。

背景技術(shù)

臭氧(O₃)是強(qiáng)氧化劑，也是廣譜殺菌消毒劑，廣泛應(yīng)用于各種水質(zhì)處理、醫(yī)療衛(wèi)生、食品保鮮以及去除難降解物質(zhì)等領(lǐng)域。低濃度的臭氧具有清新空氣、殺菌消毒的功效，但是濃度過(guò)高則會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生極大危害。O₃濃度為0.2～1.0mg/m³時(shí)對(duì)鼻、喉頭粘膜和眼睛有刺激作用，并引起肺活量減少；O₃濃度為1.88～18.8mg/m³時(shí)可出現(xiàn)咳嗽、胸痛、嘔吐等癥狀；O₃濃度為20mg/m³時(shí)會(huì)引起肺氣腫。O₃在常溫常壓的空氣中分解半衰期時(shí)間較長(zhǎng)，因此必須采用有效手段對(duì)O₃進(jìn)行消除，以保證室內(nèi)人員的身體健康。

室溫催化法分解O₃是一種長(zhǎng)效的方法。中國(guó)專利CN90106857采用錳、銅氧化物作活性組分來(lái)分解O₃。CN1259398A、CN117167674A和CN1357348A都是采用錳、銅、鎳和鈷氧化物作為活性組分，負(fù)載在活性碳上來(lái)分解O₃。

CN1785507A采用各種錳氧化物作為催化劑在常溫下分解O₃獲得了較好的效果。中國(guó)專利CN1812835A采用錳與鋯、鈦中的一種或兩種作為催化劑，在150℃得到較好的分解臭氧的效果。然而，抗?jié)衲芰Σ詈托枰~外能量的輸入是這些催化劑廣泛應(yīng)用的最大障礙。

本發(fā)明的目的是提供一種在室溫和高濕度的條件下高效分解O₃的整體型催化材料，它可穩(wěn)定地將O₃分解成O₂。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供在室溫、高濕度條件下能將O₃分解成O₂的整體型催化材料。

本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供制備上述催化材料的方法。

本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：

本發(fā)明提供的催化材料，采用氧化還原-回流法或氧化還原-水熱法合成：

1)摻雜的氧化錳分子篩粉末的制備

a)氧化還原-回流法主要步驟是：按照一定的摩爾比，將二價(jià)錳鹽、強(qiáng)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(guò)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(jià)錳鹽、強(qiáng)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(zhuǎn)入高壓釜內(nèi)，密封后在90～200℃恒溫12～48h，自然冷卻后，過(guò)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。

2)摻雜的氧化錳分子篩整體型催化材料的制備。

稱取一定量摻雜的氧化錳分子篩，加入一定比例的去離子水和權(quán)利要求9中的無(wú)機(jī)粘合劑，高速攪拌1～24h，得到一定濃度摻雜的氧化錳分子篩漿液。將預(yù)先處理好的蜂窩陶瓷或多孔泡沫金屬樣品浸漬在上述摻雜的氧化錳分子篩漿液中，浸漬0.5～5min后取出，吹盡孔道中的殘液，在空氣中陰干后80～150℃干燥8～24h，在200～700℃空氣下焙燒1～24h，得到摻雜的氧化錳分子篩蜂窩陶瓷或多孔泡沫金屬整體型催化材料。

本發(fā)明技術(shù)效果：

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：

1)摻雜的氧化錳分子篩蜂窩陶瓷或多孔泡沫金屬整體型催化材料在不需要額外能源的條件下將O₃催化分解成O₂，其特征：抗?jié)裥阅芨摺⒎€(wěn)定性好、處理效率高、處理量大、處理完全、成本低、沒(méi)有二次污染以及不存在吸附飽和等問(wèn)題；