[發(fā)明專利]一種用于空氣凈化的催化劑及其制備方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 202010633216.7 | 申請日： | 2020-07-04 |
| 公開（公告）號： | CN111686800A | 公開（公告）日： | 2020-09-22 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 閆英輝 | 申請（專利權(quán)）人： | 閆英輝 |
| 主分類號： | B01J31/02 | 分類號： | B01J31/02;B01J27/188;B01J35/00;B01J37/34;B01D53/86;B01D53/72 |
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| 地址： | 030012 山*** | 國省代碼： | 山西;14 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 用于 空氣凈化 催化劑 及其 制備 方法 | ||
1.一種用于空氣凈化的催化劑，其特征在于：以錳鈷復(fù)合氧化物與錳基固態(tài)離子液體結(jié)合作為復(fù)合載體，以貴金屬Pt為活性組分，所述錳基固態(tài)離子液體為Mn[MIMPS]PW12O40、Mn0.5[MIMPS]2PW12O40、Mn0.5[MIMPS]HPW12O40中的一種，所述催化劑中Pt的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.0~3.0wt%。
2.一種用于空氣凈化的催化劑的制備方法，其特征在于，是通過如下具體步驟實現(xiàn)的：
（1）錳鈷復(fù)合氧化物的制備
將醋酸錳溶液和硫酸鈷溶液在室溫下混合攪拌10~20 min，然后加入尿素和CTAB并繼續(xù)攪拌30min，將所得的混合溶液于80~90℃下反應(yīng)12~24h，將所得產(chǎn)物經(jīng)離心、洗滌、干燥后于350~450℃焙燒3~6h；所述醋酸錳和硫酸鈷的物質(zhì)的量之比為1:3~3:1，所述尿素的加入量為醋酸錳和硫酸鈷總物質(zhì)的量的10~20倍，所述CTAB的加入量為醋酸錳和硫酸鈷總重量的2wt%~5wt%；
（2）離子液體前驅(qū)體MIMPS的合成
將1,3-丙烷磺酸內(nèi)酯和對二甲苯加入到超聲反應(yīng)器中，完全溶解后向超聲反應(yīng)器中通入N21~2h，然后打開超聲反應(yīng)器將功率保持在200~300W，并通過恒壓滴液漏斗將N-甲基咪唑以10~20滴/min的速度向超聲反應(yīng)中進(jìn)行滴加，滴加完畢后繼續(xù)反應(yīng)4~6 h得到乳白色反應(yīng)混合物，將反應(yīng)混合物進(jìn)行離心，所得到的白色沉淀用乙酸乙酯洗滌，并在70~90℃下干燥4~6h，得到的白色粉末固體即為MIMPS；
（3）錳鈷復(fù)合氧化物與錳基固態(tài)離子液體復(fù)合載體的制備
將錳鈷復(fù)合氧化物、磷鎢酸、醋酸錳、MIMPS加入到去離子水中得到混合物，在室溫下攪拌20 min后轉(zhuǎn)移至超聲反應(yīng)器中于200~400W反應(yīng)3~6h，反應(yīng)結(jié)束后將混合物進(jìn)行離心，所得固體產(chǎn)物在70~90℃干燥6~8h，所得固體即為錳鈷復(fù)合氧化物與錳基固態(tài)離子液體的復(fù)合載體；其中，磷鎢酸、醋酸錳和MIMPS在超聲反應(yīng)器中反應(yīng)得到錳基固態(tài)離子液體；
（4）活性組分Pt的負(fù)載
依次向三口燒瓶中加入氯鉑酸溶液、步驟（3）制備的復(fù)合載體、甲酸，然后向其中通入氮氣以驅(qū)除其中的氧氣，將所得的混合物在300W紫外光的照射下攪拌處理4~8 h，再依次經(jīng)離心、洗滌、干燥后得到Pt含量為1.0~3.0wt%的催化劑。
3.如權(quán)利要求2所述的用于空氣凈化的催化劑的制備方法，其特征在于：步驟（1）中，醋酸錳溶液的物質(zhì)的量濃度為0.1~0.3mol/L，硫酸鈷溶液的物質(zhì)的量濃度為0.1~ 0.3mol/L。
4.如權(quán)利要求2所述的用于空氣凈化的催化劑的制備方法，其特征在于：步驟（2）中，所述1,3-丙烷磺酸內(nèi)酯在對二甲苯中的物質(zhì)的量濃度為0.5moL/L，1,3-丙烷磺酸內(nèi)酯與N-甲基咪唑的物質(zhì)的量之比為1：1。
5.如權(quán)利要求2所述的用于空氣凈化的催化劑的制備方法，其特征在于：步驟（2）中，N2的流速為20~50mL/min。
6.如權(quán)利要求2所述的用于空氣凈化的催化劑的制備方法，其特征在于：步驟（3）中，混合物中錳鈷復(fù)合氧化物的質(zhì)量濃度為10~30g/100mL；磷鎢酸、MIMPS、醋酸錳的摩爾比為1.0:(1.0~2.0):(0.5~1.0）；混合物中MIMPS的摩爾濃度為0.15 mol/L。
7.如權(quán)利要求2所述的用于空氣凈化的催化劑的制備方法，其特征在于：步驟（4）中，鉑的質(zhì)量濃度為50 mg/L，鉑與復(fù)合載體的質(zhì)量比為(1-3):(97-99)，保持甲酸和水的體積比為1:20，干燥條件為100~130℃干燥5~10h。
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