[發明專利]一種催化劑及其制備方法

在審

• 申請號: 202211628150.8
• 申請日: 2022-12-16
• 公開（公告）號: CN116139853A
• 公開（公告）日: 2023-05-23
• 發明（設計）人: 張勁林;劉惠娣;蔡祥;梁冬;劉旭峰;文水平;陳健;戎海波;丁澤芬
• 申請（專利權）人: 廣東職業技術學院
• 主分類號: B01J23/34
• 分類號: B01J23/34;B01D53/86;B01D53/66;B01J31/02;B01J37/32
• 代理公司: 廣州市科豐知識產權代理事務所(普通合伙) 44467
• 代理人: 羅嘯秋

本發明涉及納米材料技術領域，公開了一種催化劑及其制備方法，所述制備方法包括以下步驟：步驟1：將水溶性葫蘆[7]脲和乳酸錳溶解于去離子水中攪拌的到溶液A；步驟2，往溶液A中滴加高錳酸鉀水溶液攪拌反應得到溶液B；步驟3：將溶液B進行離心處理得到沉淀物；步驟4：將沉淀物進行冷凍干燥處理得到所述催化劑。其制備出的催化劑用于臭氧催化分解時，該催化劑能夠有效地提升臭氧催化分解的效率。

技術領域

本發明涉及臭氧催化分解技術領域，具體涉及一種催化劑及其制備方法。

背景技術

臭氧(O₃)的來源分為自然源和人為源。人為源的O₃主要是由人為排放的NOx、VOCs等污染物的光化學反應生成。我國2012年2月發布的《環境空氣質量標準》(GB3095-2012)規定，O₃的日最大8小時平均值二級濃度限值為160μg/m3。作為空氣中六大污染物之一，O₃污染監測是O₃污染預報和防治的重要內容之一。

催化分解O₃可分為均相催化和多相催化，其中多相催化是指通過固相催化劑的表面發生催化作用，催化劑活性組份主要包括金屬氧化物(如MnO₂)、貴金屬、活性碳、多孔陶瓷、沸石材料等，該類催化劑可以多次使用、避免了二次污染，因而備受青睞。

納米催化劑因為其尺度小、分散性好、比表面積大將有助于提高催化劑的催化效率、降低催化劑的投入量。在催化分解臭氧中，研究最多的納米催化劑組分是過渡金屬氧化物。納米MnO₂具有多變的晶型與晶體結構，常見的晶型有α-MnO₂、γ-MnO₂、β-MnO₂和δ-MnO₂等。采用不同的方法制備的納米二氧化錳，其晶型不一樣，性能不一樣，應用領域也就不同。例如，在催化降解臭氧領域，β-MnO₂具有更佳的性能；在甲醛去除領域，δ-MnO₂α-MnO₂普通非納米級-MnO₂γ-MnO₂。

但是日常使用中，納米MnO₂易團聚，導致商業應用的性價比下降。

為了解決納米MnO₂易團聚的技術問題，中國專利201610491962.0公開了一種含磁性鐵的石墨烯-二氧化錳納米材料的制備方法，首先將氧化石墨制備成石墨烯，然后將石墨烯、六水合氯化鐵分別溶于硫酸錳溶液中，然后加入高錳酸鉀溶液和酸，超聲，得到含磁性鐵的石墨烯-二氧化錳納米材料。

上述專利通過引入石墨烯和四氧化三鐵充當高效的載體，提高二氧化錳的使用效率和防止團聚，在作為電極材料時，可以大大減小電極的內阻，使得電子在材料中轉移順暢，大大的提高了復合材料的導電性能，是一種優良的電極材料。

但是臭氧催化分解領域使用的納米MnO₂與作為電極材料的MnO₂原理不同，因此需要研究一種可以防止納米MnO₂產生團聚并且能夠提升納米MnO₂臭氧催化分解效率的納米MnO₂。

發明內容

本發明的目的之一在于，提供一種催化劑的制備方法，其制備出的催化劑用于臭氧催化分解時，該催化劑能夠有效地提升臭氧催化分解的效率。

本發明另一目的在于，提供一種催化劑，通過水溶性葫蘆[7]脲包裹納米二氧化錳，使得納米二氧化錳具有水溶性，不易團聚，并且有效提升臭氧催化分解的效率。

為實現上述目的，本發明提供了一種催化劑的制備方法，所述制備方法包括以下步驟：

步驟1：將水溶性葫蘆[7]脲和乳酸錳溶解于去離子水中攪拌的到溶液A；

步驟2，往溶液A中滴加高錳酸鉀水溶液攪拌反應得到溶液B；