[發明專利]鈰鎢錳鈦復合金屬氧化物微納米材料及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 202010458085.3
• 申請日: 2020-05-26
• 公開（公告）號: CN111495356B
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發明（設計）人: 蘇貴金;李倩倩;李傳奇;鄭明輝;宋茂勇
• 申請（專利權）人: 中國科學院生態環境研究中心
• 主分類號: B01J23/34
• 分類號: B01J23/34;B01J37/03;B01J35/02;B82Y30/00;B82Y40/00;B01D53/86;B01D53/72
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 吳夢圓

1.一種鈰鎢錳鈦復合金屬氧化物微納米材料，是由粒徑為2-40nm的納米粒子組成的微米球，所述微米球的粒徑為0.2-4μm；其物相是由鈰、鎢、錳、鈦四種金屬元素的復合氧化物組成，形成均勻復合的球狀微納米金屬氧化物，其中，鈰：鎢：錳：鈦的投料摩爾比為(0.01-0.04):(0.01-0.055)：(0.02-0.08):1；

其中所述鈰鎢錳鈦復合金屬氧化物微納米材料通過以下步驟制備：

1)采用鈰鹽、錳鹽、鈦鹽，以及鎢酸鹽或偏鎢酸鹽制備鈰鎢錳鈦的水溶液，使得鈰、鎢、錳和鈦的投料摩爾比為(0.01-0.04):(0.01-0.055)：(0.02-0.08):1，分次調節水溶液的pH值，第一次調節pH值為0.5-3并在60-90℃下攪拌反應1-3h，第二次調節pH值至6-10并在60-90℃反應2-6h，得到沉淀物；

2)停止加熱攪拌，使混合液自然冷卻至室溫，將沉淀物洗滌、干燥后，在空氣氣氛中于350-600℃煅燒3-6h，得到鈰鎢錳鈦復合金屬氧化物微納米材料。

2.根據權利要求1所述的鈰鎢錳鈦復合金屬氧化物微納米材料，其特征在于，所述鈰鎢錳鈦復合金屬氧化物微納米材料為由粒徑為2-20nm的納米粒子組成的微米球，所述微米球的粒徑為0.2-3μm。

3.根據權利要求1所述的鈰鎢錳鈦復合金屬氧化物微納米材料，其特征在于，鈰：鎢：錳：鈦的投料摩爾比為(0.015-0.035):(0.015-0.05):(0.04-0.06):1。

4.根據權利要求3所述的鈰鎢錳鈦復合金屬氧化物微納米材料，其特征在于，鈰：鎢：錳：鈦的投料摩爾比為0.027:0.02:0.054:1。

5.一種制備如權利要求1至4中任一項所述的鈰鎢錳鈦復合金屬氧化物微納米材料的方法，包括以下步驟：

1)采用鈰鹽、錳鹽、鈦鹽，以及鎢酸鹽或偏鎢酸鹽制備鈰鎢錳鈦的水溶液，使得鈰、鎢、錳和鈦的投料摩爾比為(0.01-0.04):(0.01-0.055)：(0.02-0.08):1，分次調節水溶液的pH值，第一次調節pH值為0.5-3并在60-90℃下攪拌反應1-3h，第二次調節pH值至6-10并在60-90℃反應2-6h，得到沉淀物；

2)停止加熱攪拌，使混合液自然冷卻至室溫，將沉淀物洗滌、干燥后，在空氣氣氛中于350-600℃煅燒3-6h，得到鈰鎢錳鈦復合金屬氧化物微納米材料。

6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，步驟1)中，第一次調節pH值為0.5-1.5并在60-90℃下攪拌反應1-3h，第二次調節pH值至7-10并在60-90℃反應2-6h。

7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，步驟1)中，第一次調節pH值為0.8，第二次調節pH值為7。

8.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，步驟1)中，鈰鹽、錳鹽、鈦鹽為硫酸鹽或者硝酸鹽，鎢酸鹽或偏鎢酸鹽為銨鹽。

9.一種如權利要求1所述的鈰鎢錳鈦復合金屬氧化物微納米材料在處置揮發性有機污染物中的應用。

10.根據權利要求9所述的應用，其特征在于，所述揮發性有機污染物為烷烴類、烯烴類、炔烴類、芳香烴類或醛酮類揮發性有機污染物。

11.根據權利要求9所述的應用，其特征在于，所述鈰鎢錳鈦復合金屬氧化物微納米材料的用量為50-200mg，揮發性有機污染物濃度為100-1000ppm，反應溫度為100-500℃，空速為8000-20000h^-1。

12.根據權利要求9所述的應用，其特征在于，所述鈰鎢錳鈦復合金屬氧化物微納米材料處置揮發性有機污染物的反應在含有水、二氧化硫和一氧化氮的氧氣和氮氣的混合氣氛中進行，水的相對濕度為0％-20％，二氧化硫的濃度為0-500ppm，一氧化氮的濃度為0-500ppm。