[發明專利]一種二氧化錳復合金屬氧化物催化劑及制備與應用

無效

• 申請號: 201210074033.1
• 申請日: 2012-03-20
• 公開（公告）號: CN102698770A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發明（設計）人: 鄭遠
• 申請（專利權）人: 鄭遠;鄭華均;肖鴿
• 主分類號: B01J23/889
• 分類號: B01J23/889;C02F1/58
• 代理公司: 杭州天正專利事務所有限公司 33201
• 代理人: 黃美娟;王兵

1.一種二氧化錳復合金屬氧化物催化劑，其特征在于所述催化劑按如下方法制備：將錳鹽、金屬鹽與強氧化劑混合后溶于水中制成混合水溶液，40～80℃攪拌6～10h，獲得前軀體溶液，將前軀體溶液在120～180℃條件下加熱反應8～15h，反應結束后，將反應液冷卻后過濾，取濾餅清洗，干燥，獲得所述二氧化錳復合金屬氧化物催化劑；所述金屬鹽為銅鹽或鐵鹽，所述強氧化劑為高錳酸鉀；所述每升混合水溶液中錳鹽與金屬鹽和強氧化劑的投料摩爾比為1∶1∶2。

2.如權利要求1所述的二氧化錳復合金屬氧化物催化劑，其特征在于所述錳鹽為硫酸錳。

3.如權利要求1所述的二氧化錳復合金屬氧化物催化劑，其特征在于所述金屬鹽為硫酸銅或硫酸鐵。

4.如權利要求1所述的二氧化錳復合金屬氧化物催化劑，其特征在于所述催化劑按如下方法制備：將硫酸錳與硫酸銅混合后溶于水，再緩慢加入高錳酸鉀制成混合水溶液，40～50℃攪拌8h，獲得前軀體溶液，將前軀體溶液加入水熱反應釜中，在150℃條件下加熱反應12h，反應結束后，將反應液冷卻后過濾，取濾餅用水洗滌，80℃干燥6h，獲得所述二氧化錳復合金屬氧化物催化劑；所述每升混合水溶液中硫酸錳與硫酸銅、高錳酸鉀投料摩爾比為1∶1∶2。

5.如權利要求1所述的二氧化錳復合金屬氧化物催化劑，其特征在于所述催化劑按如下方法制備：將硫酸錳與硫酸鐵混合后溶于水中，再緩慢加入高錳酸鉀制成混合水溶液，70～80℃攪拌8h，獲得前軀體溶液，將前軀體溶液加入水熱反應釜中，在150℃條件下加熱反應12h，反應結束后，將反應液冷卻后過濾，取濾餅用水洗滌，80℃干燥6h，獲得所述二氧化錳復合金屬氧化物催化劑；所述每升混合水溶液中硫酸錳與硫酸銅、高錳酸鉀投料摩爾比為1∶1∶2。

6.如權利要求1～5之一所述的二氧化錳復合金屬氧化物催化劑，其特征在于所述催化劑中金屬元素的復合量為催化劑質量的10～20％。

7.如權利要求1所述的二氧化錳復合金屬氧化物催化劑在催化次氯酸鈉中的應用，所述的應用為：將質量濃度5～10％次氯酸鈉水溶液在二氧化錳復合金屬氧化物催化劑作用下，在60～75℃條件下反應5～15分鐘，使次氯酸鈉全部分解為氯化鈉和氧氣，所述催化劑的質量用量為次氯酸鈉水溶液質量的0.5％，所述催化劑中金屬元素的復合量為催化劑質量的10～20％。

8.如權利要求7所述的應用，其特征在于所述的應用按如下步驟進行：(1)將拉西陶瓷環用質量濃度10％的氫氟酸水溶液在室溫下浸泡10h，過濾，濾餅水洗，獲得表面粗化的拉西陶瓷環；(2)將質量濃度60％的聚四氟乙烯乳液用體積濃度90～98％的乙醇水溶液稀釋到質量濃度為30％，然后將稀釋后的質量濃度為30％的聚四氟乙烯乳液均勻涂覆在步驟(1)獲得的表面粗化的拉西陶瓷環的表面，獲得涂覆聚四氟乙烯的拉西陶瓷環，再采用滾動的方法將所述二氧化錳復合金屬氧化物催化劑粘附在涂覆聚四氟乙烯的拉西陶瓷環表面上，80～100℃干燥1h，再在300～400℃下固化1h，獲得負載二氧化錳復合金屬氧化物催化劑的拉西陶瓷環；所述二氧化錳復合金屬氧化物催化劑在拉西陶瓷環上的負載量為100～500g/m²，所述催化劑中金屬元素的負載量為催化劑質量的10～20％；(3)將步驟(2)獲得的負載二氧化錳復合金屬氧化物催化劑的拉西陶瓷環作為填料填充在塔式結構反應器中，在60～75℃條件下，將質量濃度5～10％次氯酸鈉水溶液以100ml/min的速度流經填料層，使次氯酸鈉分解，獲得氯化鈉和氧氣；所述填料層的高度為塔高的60～80％。