[發明專利]一種As-MnOX

有效

• 申請號: 202010786209.0
• 申請日: 2020-08-07
• 公開（公告）號: CN111974379B
• 公開（公告）日: 2023-05-30
• 發明（設計）人: 吳彩紅;文崇斌;王鵬飛;朱劉;胡智向
• 申請（專利權）人: 先導薄膜材料（廣東）有限公司
• 主分類號: B01J23/34
• 分類號: B01J23/34;C01G28/00;C01G45/02
• 代理公司: 北京五洲洋和知識產權代理事務所(普通合伙) 11387
• 代理人: 張向琨

本發明涉及一種As?MnOsubgt;X/subgt;復合氧化物的制備方法，包括以下步驟：（1）將三氧化二錳粉和砷化錳粉混合均勻，過篩，得到混合料；（2）將步驟（1）得到的混合料放入反應器中，升溫至600~800℃，保溫80~120min，然后隨爐冷卻，即得As?MnOsubgt;X/subgt;復合氧化物。本發明的方法是采用真空燒結的方法，將混合均勻的混合料放入真空燒結爐中，通過控制燒結溫度和燒結時間即可得到氧空位相對含量不同的As?MnOsubgt;X/subgt;復合氧化物；該方法成本低廉、操作簡單，并且能通過控制氧空位的相對含量控制As?MnOsubgt;X/subgt;復合氧化物的催化氧化性能。

技術領域

本發明涉及催化材料制備技術領域，尤其涉及一種As-MnO_X復合氧化物及其制備方法。

背景技術

過渡金屬氧化物因其價格低廉，來源廣泛，且具有一定的催化能力，因此受到許多研究者們的關注。其中，Mn在化學反應中可以有多種價態的相互轉換，因而具有較好的催化活性。所以，錳氧化物是最受關注的金屬氧化物之一。研究表明，金屬氧化物上的氧空位，因其周圍存在不飽和配位結構，十分有助于氧的活化，是影響催化性能的重要因素之一。

目前，構筑氧空位的方法包括高溫淬火、材料復合、離子摻雜等，其中離子摻雜法因其成本較低、工藝簡單而被廣泛使用。授權公告號為CN?107694559?B的中國專利公開了水熱反應后再加熱反應最后焙燒制備氧空位可調的鋅-氧化錳-四氧化三錳復合氧化物的方法，但是該制備方法的工序仍然復雜，且存在引入雜質的風險。

摻雜As的錳氧化物，理論上，由于其可同時擁有兩個氧化還原對-Mn²⁺/Mn³⁺和As³⁺/As⁵⁺，比單一氧化還原對的催化劑具有更加快速的氧活化和氧傳輸能力。然而，在錳氧化物中摻雜砷離子，使其在高溫下與錳競爭奪氧，改變各正價離子的價態的相對含量來構筑氧空位的方法還未見報道。

因此，開發一種As-MnO_X復合物及其制備方法具有很好的實用意義。

發明內容

本發明的目的在于提供一種As-MnO_X復合氧化物及其制備方法。該制備方法是采用真空燒結的方法，將混合均勻的混合料放入真空燒結爐中，通過控制燒結溫度和燒結時間可得到氧空位相對含量可控的As-MnO_X復合氧化物。該方法成本低廉、操作簡單，并且能通過控制氧空位的相對含量控制As-MnO_X復合氧化物的催化氧化性能。

為實現上述目的，本發明采取的技術方案為：一種As-MnO_X復合氧化物的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括以下步驟：

（1）在保護氣體的保護下，將三氧化二錳粉和砷化錳粉混合均勻，之后過篩，得到混合料；

（2）將步驟（1）得到的混合料放入反應器中，升溫至600~800℃，保溫80~120min，然后隨爐冷卻，即得As-MnO_X復合氧化物。其中，1X4/3。

作為本發明的進一步改進，所述步驟（1）中，三氧化二錳粉和砷化錳粉的質量比為3.35:1。

作為本發明的進一步改進，所述步驟（2）中，升溫速率為5~15℃/min。

作為本發明的進一步改進，所述步驟（1）中，混合時間為4~6h。

作為本發明的進一步改進，所述步驟（1）中，過篩操作過程中的篩網為100~200目。

作為本發明的進一步改進，所述步驟（1）中，三氧化二錳粉的粒度為200目，純度為3N。

作為本發明的進一步改進，砷化錳粉的粒度為150目，純度為3N。