一种臭氧催化剂的制备方法及其制备的臭氧催化剂和应用.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CN109926045A(43)申请公布日2019.06.25(21)申请号201910168944.2(22)申请日2019.03.06(71)申请人中山大学地址510275广东省广州市海珠区新港西路135号(72)发明人黄海保余忆纪建(74)专利代理机构广州粤高专利商标代理有限公司44102代理人陈卫(51)Int.Cl.B01J23/34(2006.01)B01D53/86(2006.01)B01D53/66(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图1页(54)发明名称一种臭氧催化剂的制备方法及其制备的臭氧催化剂和应用(57)摘要本发明公开了一种臭氧催化剂的制备方法及其制备的臭氧催化剂和应用。本发明的制备方法包括如下步骤：将醋酸锰前驱体溶液加入到焙烧处理后的蜂窝活性炭中，边滴边搅拌，等体积浸渍将Mn负载于蜂窝活性炭，将锰负载活性炭在室温下老化，老化样品干燥后在惰性气体氛围下焙烧即得臭氧催化剂。本发明可在较低温度下可得到稳定存在的二价锰，并且采用蜂窝活性炭作为载体，比表面积大，极大地提高了臭氧催化剂中二价锰的分散度，可有效提升催化剂对臭氧的催化分解性能，可实现在较高空速和湿度条件下对臭氧的有效去除，高效稳定，且蜂窝活性炭价格低廉，易于成型，适用于各种形状类型的反应器，更适合大型室内和工业的使用，具有更广阔的工业应用前景。CN109926045ACN109926045A权利要求书1/1页1.一种臭氧催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1.锰负载：制备Mn的质量分数为1～5％的醋酸锰前驱体溶液，将醋酸锰前驱体溶液加入到焙烧处理后的蜂窝活性炭中，边滴边搅拌，等体积浸渍将Mn负载于蜂窝活性炭；S2.老化处理：将上述S1中的锰负载活性炭在室温下老化≥6h；S3.焙烧处理：将上述S2的老化样品干燥后在惰性气体氛围下，700～900℃温度下焙烧3h，即得臭氧催化剂。2.如权利要求1所述臭氧催化剂的制备方法，其特征在于，S3中所述焙烧处理温度为900℃，焙烧时间为3h。3.如权利要求1所述臭氧催化剂的制备方法，其特征在于，S1中所述蜂窝活性炭的比表面积为≥600m2/g。4.如权利要求3所述臭氧催化剂的制备方法，其特征在于，S1中所述蜂窝活性炭的焙烧处理条件为：在惰性气体下，300～600℃焙烧2～3h。5.如权利要求1所述臭氧催化剂的制备方法，其特征在于，S1中边滴边搅拌的具体操作为：滴加一滴后搅拌1～3min，再加下一滴。6.如权利要1所述臭氧催化剂的制备方法，其特征在于，所述醋酸锰前驱体溶液的Mn的质量分数为5％。7.一种由权利要求1～6任意一项所述制备方法方法制备得到的臭氧催化剂。8.一种权利要求7所述臭氧催化剂在室内和工业臭氧催化分解中的应用，其特征在于，所述臭氧催化分解的空速为100000h-1～600000h-1。9.如权利要求8所述应用，其特征在于，所述臭氧催化分解应用的空气湿度为0～50％RH。2CN109926045A说明书1/5页一种臭氧催化剂的制备方法及其制备的臭氧催化剂和应用技术领域[0001]本发明涉及金属氧化物催化剂技术领域，更具体地，涉及一种臭氧催化剂的制备方法及其制备的臭氧催化剂和应用。背景技术[0002]空气污染是全球众多城市目前面临着的严重环境问题，也是全球性的主要健康风险之一。在气态污染物中，臭氧问题日益突出。现有的臭氧去除技术主要有活性炭吸附法、电磁波辐射分解法、药液吸收法、热分解法、催化分解法等，上述方法各有优劣，其中催化分解法相较于其他几种方法具有能耗低、可重复利用等优势。国内近年来也开展了一系列的臭氧分解的研究工作，臭氧分解在应用推广方面面临以下几个问题：(1)实际应用中，所采用的的空速较高，大多要达到100000h-1以上，而现有臭氧催化分解大都只适应低空速；(2)实际应用中，不可避免存在一些恶劣情况，如高湿度，而而现有臭氧催化分解大都只适应湿度较低的条件；(3)国内适应实际应用的臭氧分解专利多为具体的装置而构造，很少涉及臭氧分解催化剂的研究；(4)实际应用中，催化剂的形态受限，现有臭氧催化分解催化剂多采用粉末状，而在实际实际应用中，会大大提高空气阻力。且大多数臭氧催化剂的臭氧高效处理成分的含量有限，不能达到很好的处理效果。现有技术CN107876062A公开了一种臭氧催化剂的制备方法及其产品和应用，其中催化剂载体是表面长有氧化锌纳米颗粒的活性炭载体，且其主要是为了提高催化剂的负载量，以提高对水处理的效果，并未解决催化剂的有效成分含量不高的问题，且并未针对高空速和湿度的气体臭氧净化处理。[0003]因此，本发明提供一种臭氧催化剂的制备方法，对于提升臭氧催化剂的催化性能，在较大空速、一定湿度下实现对臭氧的