[發明專利]一種尖晶石型銅錳滅菌除醛催化材料及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202110431471.8
• 申請日: 2021-04-21
• 公開（公告）號: CN113198486B
• 公開（公告）日: 2022-07-01
• 發明（設計）人: 張惠斌;方倩;徐凱
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: B01J23/889
• 分類號: B01J23/889;B01D53/86;B01D53/72;A01N59/20;A01N59/16;A01P1/00
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏;薄盈盈

1.一種尖晶石型銅錳滅菌除醛催化材料的制備方法，其特征在于，

所述方法包括以下步驟：

1）將銅物料加入至氯化氫水溶液中，配制為銅液；

所述銅物料包括可溶性亞銅鹽和單質銅；

所述可溶性亞銅鹽和單質銅的摩爾比為1：（0.75～1.5）；

所述氯化氫水溶液的濃度為2.0～3.0mol/L；

所述銅液中銅元素摩爾濃度為0.15～0.25mol/L

2）將高錳酸鉀溶于水，配制為錳液；

3）將銅液和錳液混合，進行水熱反應，水熱反應結束后調節溶液pH值至中性或弱堿性并持續進行攪拌，隨后靜置陳化，陳化后噴霧干燥得到前驅體；

4）對前驅體進行清洗和干燥，隨后進行高溫煅燒，即可得到尖晶石型銅錳滅菌除醛催化材料。

2.根據權利要求1所述的一種尖晶石型銅錳滅菌除醛催化材料的制備方法，其特征在于，

步驟2）所述錳液中錳元素的摩爾濃度為0.33～0.70mol/L。

3.根據權利要求1所述的一種尖晶石型銅錳滅菌除醛催化材料的制備方法，其特征在于，

步驟3）所述銅液和錳液以體積比1：（0.8～1.15）的比例混合；

步驟3）所述水熱反應溫度為200～240℃，水熱反應時間為16～18h。

4.根據權利要求3所述的一種尖晶石型銅錳滅菌除醛催化材料的制備方法，其特征在于，

步驟3）所述中性或弱堿性的pH值范圍為7～8.5；

步驟3）所述持續進行攪拌的時長為80～100min，攪拌轉速為300～600rpm；

步驟3）所述靜置陳化于20～25℃環境中進行，時長為8～10h。

5.根據權利要求1所述的一種尖晶石型銅錳滅菌除醛催化材料的制備方法，其特征在于，

步驟4）所述高溫煅燒溫度為750～850℃，煅燒時長為3～4h。

6.根據權利要求1或2或3或4或5所述的一種尖晶石型銅錳滅菌除醛催化材料的制備方法，其特征在于，

步驟1）配制銅液過程，加入鐵物料；

所述鐵物料為單質鐵、可溶性亞鐵鹽和可溶性鐵鹽中的任意一種或多種。

7.根據權利要求6所述的一種尖晶石型銅錳滅菌除醛催化材料的制備方法，其特征在于，

所述銅物料中銅元素與鐵物料中鐵元素的摩爾比1：（0.01～0.05）。

8.一種由權利要求1～7任意一項所述方法所制得的尖晶石型銅錳滅菌除醛催化材料，其特征在于，

所述催化材料主要以Cu(II)和Mn(III)構成尖晶石型晶體結構，并存在部分缺陷結構；

所述缺陷結構由Cu(I)和Mn(IV)構成，或由Cu(II)和Fe(III)、Cu(I)和Mn(IV)、Cu(II)和Mn(III)復合構成。

9.一種如權利要求8所述催化材料的應用，其特征在于，

所述催化材料用于空氣凈化和/或滅菌。