[發(fā)明專利]一種用于分解臭氧的柔性錳基催化劑的制備方法

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• 申請日: 2022-04-06
• 公開（公告）號: CN114618475A
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張琪;范思樺;解祖坤;姬蕾
• 申請（專利權(quán)）人: 上海復(fù)榮科技（集團）有限公司;華東理工大學(xué)
• 主分類號: B01J23/34
• 分類號: B01J23/34;B01J23/889;B01J37/34;B01J38/02;B01D53/86;B01D53/66;F24F8/167
• 代理公司: 北京東方盛凡知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11562
• 代理人: 袁蕾

1.一種用于分解臭氧的柔性錳基催化劑，其特征在于，以采用陽極氧化技術(shù)制備的γ-Al₂O₃/Al為載體，以非貴金屬為負(fù)載物；其中，所述非貴金屬為錳或含錳復(fù)合物。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的催化劑，其特征在于，所述含錳復(fù)合物為在錳的基礎(chǔ)上摻雜元素鈰、鈷、鐵、鎳或銅中的一種。

3.一種如權(quán)利要求1或2所述的催化劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)將經(jīng)過陽極氧化的鋁基材焙燒后進行水合反應(yīng)，二次焙燒，得到具有納米孔道結(jié)構(gòu)的薄膜狀γ-Al₂O₃/Al載體；

(2)在γ-Al₂O₃/Al載體上負(fù)載非貴金屬，制得用于分解臭氧的柔性錳基催化劑。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)所述鋁基材使用前經(jīng)過預(yù)處理，預(yù)處理的方法為：先后用5-15wt％NaOH溶液和5-15wt％HNO₃溶液分別對鋁基材進行1-5min的前處理。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)所述陽極氧化的條件為：電解液為0.1-0.8mol/L的草酸溶液，溫度為10-35℃，電流密度為20-35A/m²，電解時間為4-24h。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)所述焙燒溫度為200-600℃，時間為1-3h；所述水合反應(yīng)的溫度為30-95℃，時間為1-2h；所述二次焙燒的溫度為350-600℃，時間為3-6h。

7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，步驟(2)所述在γ-Al₂O₃/Al載體上負(fù)載非貴金屬的步驟包括：將γ-Al₂O₃/Al載體浸漬于含有競爭吸附劑和硝酸鹽的溶液中，在10-50℃下浸漬1-12h，常溫干燥1-12h后，置于350-550℃下焙燒3-6h；然后將所得產(chǎn)物置于含有錳源和尿素混合溶液中，在50-100℃下反應(yīng)2-15h，再置于50-100℃下真空干燥1-12h，最后置于350-550℃下焙燒3-6h。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于，所述競爭吸附劑為乳酸溶液、醋酸溶液或馬來酸溶液中的一種，含有競爭吸附劑溶液的濃度為0.01-0.1mol/L。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于，所述硝酸鹽溶液為硝酸鈰溶液、硝酸鈷溶液、硝酸鐵溶液、硝酸鎳溶液或硝酸銅溶液中的一種；所述硝酸鈰溶液濃度為0.01-1mol/L；所述硝酸鈷溶液濃度為0.01-1mol/L；所述硝酸鐵溶液濃度為0.01-1mol/L；所述硝酸鎳溶液濃度為0.01-1mol/L；所述硝酸銅溶液濃度為0.01-1mol/L；所述錳源為乙酸錳、硝酸錳、硫酸錳中的一種或至少兩種混合物；所述錳源溶液濃度為0.01-0.1mol/L，所述尿素溶液濃度為0.01-1mol/L。

10.一種如權(quán)利要求1或2所述的催化劑在催化分解臭氧中的應(yīng)用。