一种常温快速分解臭氧的催化剂及其制备方法.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CN106076322A(43)申请公布日2016.11.09(21)申请号201610420650.0B01D53/66(2006.01)(22)申请日2016.06.13(71)申请人湘潭大学地址411105湖南省湘潭市雨湖区羊牯塘27号(72)发明人刘磊张俊丰王靖李小芝蔡英(74)专利代理机构湘潭市汇智专利事务所(普通合伙)43108代理人冷玉萍(51)Int.Cl.B01J23/34(2006.01)B01J23/889(2006.01)B01J35/04(2006.01)B01D53/86(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种常温快速分解臭氧的催化剂及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种常温快速分解臭氧的催化剂及其制备方法，属于大气污染治理技术领域。该方法主要采用Cu/Fe/Mg/Ca/Rh/Pd/Co/Ni/Mn/Ce的氧化物中一种或两种以上作为活性组分，以蜂窝陶瓷、ZSM-5、SBA-15、海绵网状或纤维状滤网作为载体，制得臭氧催化剂，所得催化剂性能佳，可在常温实现对臭氧高达99％的去除效率；可广泛应用于各类高臭氧污染源，如臭氧氧化、紫外光解等末端臭氧分解，空气净化器、杀菌消毒柜、静电复印机等采用高压放电的电气设备。CN106076322ACN106076322A权利要求书1/1页1.一种常温快速分解臭氧的催化剂，其特征在于，以蜂窝陶瓷、ZSM-5或SBA-15作为第一载体，在其孔道内表面涂覆一层γ-Al2O3涂层作为第二载体，并以Cu、Fe、Mg、Ca、Rh、Pd、Co、Ni、Mn、Ce的氧化物中的一种或两种以上作为活性组分；第二载体占第一载体质量的15-35％；活性组分含量占第一载体质量的4.5-9％。2.根据权利要求1所述的常温快速分解臭氧的催化剂，其特征在于，所述的γ-Al2O3涂层由γ-Al2O3型活性氧化铝配制成铝溶胶后在第一载体上涂覆而成。3.根据权利要求1所述的常温快速分解臭氧的催化剂，其特征在于，所述的活性组分的总负载量为32-45g/L。4.权利要求1至3任一项所述的常温快速分解臭氧的催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)第一载体预处理；将蜂窝陶瓷、ZSM-5或SBA-15浸渍于硝酸或蒸馏水中10-150分钟，电动搅拌10-150分钟；然后80-200℃干燥1-8小时；(2)γ-Al2O3溶胶配制；将γ-Al2O3型活性氧化铝与蒸馏水混合搅拌至完全分散，电动搅拌10-150分钟；γ-Al2O3型活性氧化铝占分散液质量的1.5-20％；(3)浸渍液配制；将Cu、Fe、Mg、Ca、Rh、Pd、Co、Ni、Mn、Ce一种或两种以上的硝酸盐配制成溶液；(4)γ-Al2O3涂覆；将步骤(1)所得第一载体浸渍在步骤(2)所得γ-Al2O3溶胶中0.5-6小时后取出，γ-Al2O3溶胶与第一载体的体积比为0.08～0.5，200-700℃焙烧5-15小时，得到涂覆γ-Al2O3的第一载体；(5)活性氧化物负载；将步骤(4)所得涂覆γ-Al2O3的第一载体浸渍在步骤(3)所得浸渍液中10-180分钟后取出，100-700℃焙烧1-15小时，得到最终产品，即常温快速分解臭氧的催化剂。5.根据权利要求4所述的常温快速分解臭氧的催化剂的制备方法，其特征在于，电动搅拌的转速为10-200转/分钟。2CN106076322A说明书1/4页一种常温快速分解臭氧的催化剂及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及一种常温快速分解臭氧的催化剂及其制备方法，属于大气污染治理技术领域。背景技术[0002]常温下，臭氧为一种有特殊臭味的淡蓝色气体。因其具有极强的氧化性能，故广泛应用于消毒杀菌、三废治理、空气净化等方面。然而，过高浓度的臭氧对人体健康极具危害，因此解决控制其排放一直是科研工作者们关注的热点。[0003]目前常采用的臭氧分解方法主要有吸附法、洗涤法、热分解法和催化分解法。其中吸附法和洗涤法是采用外物捕集作用，利用臭氧不稳性自行分解；热分解法是采用270℃左右高温使臭氧快速分解；催化分解法是采用催化剂降低反应活化能使其快速分解。前三种方法均存在效率低、反应慢或高耗能等问题，而催化分解法能够在常温下快速分解臭氧，不产生二次污染物，故其成为当前臭氧分解的最佳选择。[0004]尽管催化分解法相对其它方法表现出一些明显的优势，但是现有臭氧催化剂仍然存在不足。贵金属类现有臭氧催化剂由于其昂贵的造价阻碍了广泛应用，而非贵金属类臭氧催化剂大多存在活性组分易流失、使用寿命短等缺陷。发明内容[0005]针对现有臭氧催化剂存在的不足，本发明提供一种活性组分粘着性好且分布均匀、催化效率高、使用寿命长的常温下能够快速分解臭氧的催