一种富勒烯内嵌锰铈合金催化剂及其制备方法和应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114130386A(43)申请公布日2022.03.04(21)申请号202111423113.9B01D53/72(2006.01)(22)申请日2021.11.26(71)申请人合肥智慧环境研究院地址230051安徽省合肥市包河区花园大道与泰山路交口滨湖卓越城（一期）9#楼(72)发明人杜志杰姜洋岳野李文志(74)专利代理机构北京惠森至诚知识产权代理事务所(特殊普通合伙)11992代理人王园园(51)Int.Cl.B01J23/34(2006.01)B01J37/34(2006.01)B01D53/86(2006.01)权利要求书1页说明书6页(54)发明名称一种富勒烯内嵌锰铈合金催化剂及其制备方法和应用(57)摘要本发明提供了一种富勒烯内嵌锰铈合金催化剂及其制备方法和应用，涉及甲醛净化技术领域，包括以下步骤：将石墨粉、锰源、铈源混合搅拌并烘干；将上述混合物填充到空心的石墨棒中，石墨棒再插入电弧炉的阳极夹具中；电弧炉内抽至真空后，将两电极短接，之后通入惰性气体；电弧炉起弧，待阳极石墨棒消耗完毕后，收集原灰即得。本发明催化剂是将锰铈合金内嵌进入富勒烯分子中，具有极强的甲醛催化活性和持久净化甲醛的能力。同时该催化剂完全以常规非贵金属为原料，制备工艺简单，成本低廉，制备过程安全绿色，无“三废”产生，适合工业化生产。CN114130386ACN114130386A权利要求书1/1页1.一种富勒烯内嵌锰铈合金催化剂，其特征在于，所述富勒烯内嵌锰铈合金催化剂以石墨粉、锰源和铈源为原料，通过电弧法制备得到。2.根据权利要求1所述的富勒烯内嵌锰铈合金催化剂，其特征在于，所述富勒烯内嵌锰铈合金催化剂的制备方法包括：(a)将石墨粉、锰源、铈源混合并干燥，得到混合物；(b)将混合物填充到空心的石墨棒中，石墨棒再插入电弧炉的阳极夹具中；(c)电弧炉内抽至真空后，将两电极短接，之后通入惰性气体；(d)电弧炉起弧，待阳极石墨棒消耗完毕后，收集原灰，得到富勒烯内嵌锰铈合金催化剂。3.根据权利要求1或2所述的富勒烯内嵌锰铈合金催化剂，其特征在于，所述锰源包括二氧化锰、三氧化二锰或锰酸酐中的一种或几种；所述铈源包括三氧化二铈、二氧化铈或硫酸铈中的一种或几种。4.根据权利要求1或2所述的富勒烯内嵌锰铈合金催化剂，其特征在于，所述石墨粉、锰源、铈源的粒径为50‑600目,优选为300～600目，最优选为500～600目。5.根据权利要求1或2所述的富勒烯内嵌锰铈合金催化剂，其特征在于，所述石墨粉与金属源的质量比为1～50，优选1～30，最优选3～15；金属源为锰源和铈源；所述锰源与铈源的质量比为0.2～5，优选0.5～3，最优选0.8～2。6.一种权利要求1‑5任一项所述的富勒烯内嵌锰铈合金催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(a)将石墨粉、锰源、铈源混合并干燥，得到混合物；(b)将混合物填充到空心的石墨棒中，石墨棒再插入电弧炉的阳极夹具中；(c)电弧炉内抽至真空后，将两电极短接，之后通入惰性气体；(d)电弧炉起弧，待阳极石墨棒消耗完毕后，收集原灰，得到富勒烯内嵌锰铈合金催化剂。7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述锰源包括二氧化锰、三氧化二锰或锰酸酐中的一种或几种；所述铈源包括三氧化二铈、二氧化铈或硫酸铈中的一种或几种；所述石墨粉、锰源、铈源的粒径为50‑600目，优选为300～600目，最优选为500～600目。8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述石墨粉与金属源的质量比为5～50，优选为1～30，最优选为3～15；金属源为锰源和铈源；所述锰源与铈源的质量比为0.2～5，优选为0.5～3，最优选为0.8～2。9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤(a)中，干燥温度为60～140℃，干燥时间为1～24h；优选地，步骤(c)中，两电极短接的时间为1～60min；优选地，所述惰性气体包括氮气、氦气或氩气；优选地，通入惰性气体后电弧炉内的压力为5000～100000Pa；优选地，步骤(d)中，电弧炉起弧的电流为40～600A。10.一种权利要求1‑5任一项所述的富勒烯内嵌锰铈合金催化剂在甲醛常温净化中的应用。2CN114130386A说明书1/6页一种富勒烯内嵌锰铈合金催化剂及其制备方法和应用技术领域[0001]本发明涉及甲醛净化技术领域，尤其是涉及一种富勒烯内嵌锰铈合金催化剂及其制备方法和在甲醛常温净化中的应用。背景技术[0002]甲醛广泛存在于建筑装潢所用的各种板材、胶黏剂、墙纸等材料中，在装修过程和装修后多数存在长期释放污染，有些释放周期甚至可达十余年，因此甲醛是室内装修中最常见也是毒性最大的污染物之一，其对人体的严重危害已经引起了广泛