[發明專利]一種制備載銀的OMS-2催化劑的方法

有效

• 申請號: 201410238373.2
• 申請日: 2014-05-30
• 公開（公告）號: CN104162445A
• 公開（公告）日: 2014-11-26
• 發明（設計）人: 吳銀素;劉肖肖;魏倩
• 申請（專利權）人: 河北師范大學
• 主分類號: B01J29/03
• 分類號: B01J29/03;B01D53/86;B01D53/72
• 代理公司: 石家莊新世紀專利商標事務所有限公司 13100
• 代理人: 董金國

技術領域

本發明涉及一種制備催化劑材料的方法，具體涉及一種制備載銀的OMS-2催化劑的方法，屬于化工催化技術領域。?

背景技術

揮發性有機物（volatile?organic?compounds，簡稱VOCs）尤其是苯系污染物的排放嚴重影響環境和人們的身體健康。在眾多VOCs控制技術中，催化燃燒技術被認為是目前最具有發展前景的一種VOCs控制技術。而開發低溫高效催化劑是催化燃燒的關鍵環節。苯、甲苯和二甲苯等苯系物作為重要的化學原料和良好的有機溶劑在醫藥、化工及建筑裝飾材料等工業化生產中被廣泛使用，這類VOCs經排放進入環境后嚴重危害環境和人類健康。在控制污染物排放的諸多方法中，催化燃燒可以在催化劑的作用下，將VOCs直接轉化為二氧化碳和水。因此，它是最具有發展前景的一種技術。而高效催化劑的研制是實現催化燃燒的關鍵。?

MnO₂?具有可變的價態、豐富的孔結構和優良的熱穩定性等特點，在環境催化領域越來越受到關注。二氧化錳具有a，β，γ，δ?等多種晶型。氧化錳八面體分子篩（OMS-2）屬于?a?-?MnO₂之一。OMS-2?具有隧道狀的結構，其分子式可寫成KMn₈O₁₆，?OMS-2由于具有大量敞開的層間和孔道結構、混合價態的錳離子(?Mn^2?+?、Mn^3?+?和Mn^4?+?)?、溫和的表面酸堿性和表面疏水性等結構特點而對苯系污染物類的催化燃燒表現出優異的效果。但相比于貴金屬催化劑，OMS-2的低溫活性還有待提高。Ag摻雜的氧化錳八面體分子篩可以提高反應活性。Ag-OMS-2的合成方法主要有固-固反應法、浸漬法和水熱法等。Chang等人(Chang,?F.?M.;?Jansen,?M.?Angew.?Chem.,?Int.?Ed.?1984,?23,?906-907.?Chang,?F.?M.;?Jansen,?M.?ReV.?Chim.?Mineral.?1986,?23,?48-54)?最先以AgMnO₄和AgO為原料，采用固-固反應法，在970℃，反應7天制備得到了Ag-OMS-2材料；胡等人（胡蓉蓉，程易，謝蘭英等，催化學報，2007，vol.28,5,463-468）將硫酸錳和硝酸銀和硝酸，滴入高錳酸鉀溶液中，劇烈攪拌并回流48?h制得Ag/OMS-2?催化劑，用于催化氧化CO；Chen等人(Junli?Chen,?Xingfu?Tang,?Junlong?Liu,?Ensheng?ZhanChem.?Mater.?2007,?19,?4292-4299)?利用AgMnO₄和Mn(NO₃)₂之間的氧化還原反應，在120-200℃,采用水熱合成法反應12h，得到了Ag-OMS-2材料并用于乙醇的催化氧化；Gac?(Wojciech?Gac?Applied?Catalysis?B:?Environmental?75?(2007)?107–117)?先用水熱合成法制得OMS-2，隨后用AgNO₃溶液采用初始浸漬法得到Ag-OMS-2材料；中國專利（CN102918404A）報道，在OMS-2懸浮液中，滴入銀氨溶液和H₂O₂，制備得到了Ag⁰-OMS-2。?

以上文獻中，Ag-OMS-2的制備有的需要先制備OMS-2后，再將Ag或Ag⁺摻雜其中；或者需要先得到AgMnO₄等中間物，采用高溫高壓的方法得到Ag-OMS-2。制備過程相對繁雜，生產成本高。?

發明內容

本發明的目的是提供一種制備載銀的OMS-2催化劑的方法，其工藝簡單，降低了成本。?

本發明的構思是這樣的，本發明以丙醛、銀氨溶液和高錳酸鉀溶液為原料，在同一體系中，以高錳酸鉀為氧化劑，丙醛為還原劑發生氧化還原反應生成OMS-2;以銀氨溶液為氧化劑，丙醛為還原劑，將Ag⁺還原為Ag⁰，并摻雜于新生成的OMS-2中，得到載銀的氧化錳八面體分子篩Ag-OMS-2材料。?

具體的，本發明的方法包括以下步驟：?