[發(fā)明專利]一種棒狀納米α-MnO2

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711083081.6
• 申請日: 2017-11-07
• 公開（公告）號: CN108017091A
• 公開（公告）日: 2018-05-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馮林
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳市晶特智造科技有限公司
• 主分類號: C01G45/02
• 分類號: C01G45/02;B01J23/34
• 代理公司: 深圳市蘭鋒知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44419
• 代理人: 曹明蘭

本發(fā)明公開了一種納米α?MnO2的制備方法及催化應(yīng)用，具體步驟為：1)磁力攪拌條件下溶解分析純級高錳酸鉀得A溶液；2)隨后滴加稀硝酸溶液控制PH得B溶液；3)磁力攪拌條件下溶解分析純級硫酸錳得到溶液C；4)在磁力攪拌條件下將溶液B逐滴滴加到溶液C中得到混合渾濁液D；5)循環(huán)水式真空泵反復(fù)抽濾并洗滌數(shù)次；6)抽濾后所得樣品微波熱處理600s；7)烘箱干燥后研磨最終獲得納米α?MnO2催化劑。本發(fā)明納米α?MnO2的合成步驟簡單，合成周期短，無需高溫焙燒，不用經(jīng)過水熱處理方法的長時間保溫處理以及溶膠凝膠的繁雜制備過程；此外，本方法合成的納米α?MnO2具有較好的純度和均勻度。最終獲得催化劑，在NH3存在條件下能具有良好的催化還原NOX性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于材料科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種棒狀納米α-MnO2及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

二氧化錳晶體資源豐富、價格低廉、以[MnO6]八面體為基礎(chǔ)，形成多種晶型結(jié)構(gòu)。不同晶型的二氧化錳在催化、超級電容器、陶瓷和電子等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。經(jīng)過多年研究發(fā)現(xiàn)，二氧化錳主要有五種晶型結(jié)構(gòu)，分別是α、β、γ、δ和λ，并且不同晶型結(jié)構(gòu)的二氧化錳的物理和化學(xué)性能均有較大差異。納米α-MnO2具有較大的比表面積和表面能，因此其中在催化領(lǐng)域的應(yīng)用和研究最為廣泛和深入。現(xiàn)如今納米α-MnO2的合成制備主要有兩種方法，分別是水熱法和溶膠凝膠法。水熱法是通過將混合反應(yīng)物轉(zhuǎn)移至反應(yīng)釜中，通過長時間控制溫度來形成所需晶型的二氧化錳。但是水熱法合成納米α-MnO2制備周期長，并且受限于反應(yīng)釜容器容量，每次制備樣品質(zhì)量較少。此外，溶膠凝膠法制備過程較為繁瑣，而且制備時間也較長。此兩種合成方法具有一定的局限性，因此研究一種簡易合成納米α-MnO2的方法具有實際應(yīng)用價值。

納米α-MnO2以[MnO6]八面體為基礎(chǔ)結(jié)合成為2×2孔道結(jié)構(gòu)，這些孔道結(jié)構(gòu)提高了納米α-MnO2的比表面積，使其具有較多的活性位點，因而表現(xiàn)出較好的催化性能，使得納米α-MnO2在催化領(lǐng)域具有十分廣闊的應(yīng)用前景。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明的目的是在于提供一種棒狀納米α-MnO2及其制備方法，本發(fā)明催化劑制備工藝流程簡單、操作方便、成本低，無需反應(yīng)釜水熱處理，也無需經(jīng)過溶膠凝膠的繁雜步驟，所制備的納米α-MnO2成棒狀，表面性質(zhì)十分優(yōu)異，具有優(yōu)異的催化活性。

本發(fā)明的另一個目的是提供由該制備方法制備的納米α-MnO2作為低溫選擇催化還原NOX的應(yīng)用。

為實現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案為：

一種棒狀納米α-MnO2的制備方法，包括以下步驟：

(1)將一定量分析純的高錳酸鉀溶于去離子水中，于室溫條件下充分?jǐn)嚢柚镣耆芙猓萌芤篈；

(2)向溶液A中滴加0.1mol/L稀硝酸溶液，調(diào)節(jié)PH至6左右，繼續(xù)攪拌均勻，得溶液B；

(3)將分析純級硫酸錳溶于去離子水中，在磁力攪拌器上于室溫條件下充分?jǐn)嚢柚镣耆芙猓萌芤篊；

(4)在磁力攪拌條件下將溶液B逐滴滴加到溶液C中得到混合渾濁液D；