[发明专利]一种室温除臭氧催化剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及催化剂的制备方法，特别涉及一种室温除臭氧催化剂的制备方法。

背景技术

臭氧是氧的同素异型体，在常温常压下是一种不稳定的淡紫色气体。由于其具有强氧化性以及反应产物无毒无害，故广泛应用于水和空气的脱臭、杀菌，以及废水的脱色、COD去除和氰基有机物的氧化分解。 此外，现代工业及居民使用的电器也会产生臭氧，如复印机、高频电视、汽车、空调及飞机等工作时都会产生臭氧。如果环境中的臭氧浓度达0.06mg/m³时，人会出现头痛、喉咙干涩、呼吸道粘膜受损等状况，严重危害人体健康。故臭氧已被列为城市光化学污染的主要污染物之一。目前臭氧分解的方法主要有：热分解法、活性炭法、电磁波辐射分解法、药液吸收法和催化分解法。前四种方法存在吸收量少、能耗高和产生二次废物等缺点，而催化分解法只产生氧，因此是比较理想的工业臭氧分解方法。中国专利CN90106857采用锰、铜氧化物作活性组分来分解臭氧。但氧化锰的抗湿能力和低温活性都有待于提高。过渡金属氧化物类臭氧分解催化剂是一种具有良好的持续催化性能且比贵金属廉价的臭氧分解催化剂，对脱臭、脱色、杀菌、分解有机物后剩余臭氧的分解特别有效。该催化剂由比表面积为5m²/g～50m²/g，含Fe、 Co、Ni等过渡金属的多孔质炭粒和类水铝矿型水合铝及沸石构成，但缺点是使用时必须存在一定的水汽环境。

发明内容

本发明的目的在于提供一种催化活性高、稳定性好的室温分解臭氧催化剂的制备方法。技术方案如下。

一种室温除臭氧催化剂的制备方法，包括以下步骤：

（1）掺杂铁改性蜂窝载体：配制重量百分含量为5-10％的硝酸铁溶液，将蜂窝载体放入硝酸铁溶液中进行离子交换，静置4-6小时，过滤后的蜂窝载体经80-120℃干燥10-12h，500-600℃下焙烧3-4小时得到掺杂铁改性蜂窝载体；

（2）分别配制活性组分的前驱体溶液，将锰、钒、钾的前驱体溶液混合搅拌均匀得到混合前驱体溶液A，将镍、铜的前驱体溶液混合搅拌均匀得到混合前驱体溶液B，采用浸渍法负载活性组分，将改性蜂窝载体先浸渍混合前驱体溶液A，再浸渍前驱体溶液B，每次浸渍经80-100℃干燥10-12h；将浸渍后的改性蜂窝载体在600-900℃惰性气体气氛下焙烧2-3小时得到催化剂。

所述掺杂铁改性蜂窝载体在550℃下焙烧3小时。

所述浸渍后的改性蜂窝载体在750℃惰性气体气氛下焙烧2小时。

一种由所述制备方法得到的催化剂，所述催化剂采用掺杂铁改性蜂窝载体，铁占载体的重量百分含量的5-8％，在改性蜂窝载体上负载活性组分，以催化剂总量计，各组分重量百分含量为：4-6％的锰，2-4％的镍，2-3％的钒，1-2％的铜，2-4％的钾，余量为改性蜂窝载体载体。

本发明制备的室温除臭氧催化剂具有很好的催化活性。催化剂在用于室温除臭氧反应时，在室温下，除臭氧率达到98.6％。

具体实施方式

为了更好的理解和实施，下面结合实施例详细说明本发明。

实施例1

催化剂采用掺杂铁改性蜂窝载体，铁占载体的重量百分含量为5％，在改性蜂窝载体上负载活性组分，以催化剂总量计，具体各活性组分的重量百分含量为：4％的锰，2％的镍，2％的钒，1％的铜，2％的钾，余量为改性蜂窝载体载体，催化剂制备方法包括如下步骤：（1）掺杂铁改性蜂窝载体：配制重量百分含量为5-10％的硝酸铁溶液，将蜂窝载体放入硝酸铁溶液中进行离子交换，静置4-6小时，过滤后的蜂窝载体经80-120℃干燥10-12h，500-600℃下焙烧3-4小时得到掺杂铁改性蜂窝载体；（2）分别配制活性组分的前驱体溶液，将磷酸锰、五氧化二钒、氧化钾的前驱体溶液混合搅拌均匀得到混合前驱体溶液A，将硫酸镍、硫酸铜的前驱体溶液混合搅拌均匀得到混合前驱体溶液B，采用浸渍法负载活性组分，将改性蜂窝载体先浸渍混合前驱体溶液A，再浸渍前驱体溶液B，每次浸渍经80-100℃干燥10-12h；随后在600-900℃惰性气体气氛下焙烧2-3小时得到催化剂。催化剂在用于室温除臭氧反应时，在室温下，除臭氧率达到98.3％。

实施例2