[发明专利]纳米复合材料催化剂及其制备方法和用途

权利要求书

1.一种纳米复合材料催化剂，其特征在于，由载体和固载于所述载体中的催化活性成分组成，所述载体为水热处理过的活性炭或多孔碳纳米球，所述催化活性成分锰氧化物或掺杂有金属氧化物的锰氧化物，所述金属氧化物包括铁氧化物、钴氧化物、镍氧化物、铜氧化物、锌氧化物、铝氧化物、铈氧化物、锡氧化物中的至少一种。

2.如权利要求1所述的纳米复合材料催化剂，其特征在于，所述载体的制备方法包括如下步骤：

将碳源溶解于去离子水和无水乙醇的混合液中后，依次进行超声处理和加热保温，再经洗涤干燥，得到载体，所述加热的温度为160～200℃。

3.一种如权利要求1所述的纳米复合材料催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

将锰氧化物前驱体溶液与载体溶液进行反应，得到由载体和锰氧化物组成的纳米复合材料催化剂；或

将锰氧化物前驱体与水热处理过的载体进行反应后，得到负载有锰氧化物的载体；

分别金属氧化物前驱体和负载有锰氧化物的载体分散于去离子水中，得到金属氧化物前驱体溶液和载体分散液；

将所述金属氧化物载体溶液加入载体分散液中，搅拌0.5～10h后，清洗、干燥，得到粉体，即由载体和掺杂有金属氧化物的锰氧化物组成的纳米复合材料催化剂。

4.如权利要求2所述的纳米复合材料催化剂的制备方法，其特征在于，所述由载体和掺杂有金属氧化物的锰氧化物组成的纳米复合材料催化剂的制备还包括如下步骤：

将所述粉体在惰性气氛下，于350～750℃进行煅烧。

5.如权利要求2所述的纳米复合材料催化剂的制备方法，其特征在于，所述载体溶液的制备方法为：

将0.005～5g活性炭或多孔碳纳米球超声分散于5～500mL去离子水中，即得载体溶液。

6.如权利要求2所述的纳米复合材料催化剂的制备方法，其特征在于，所述锰氧化物前驱体溶液的制备方法为：

将0.005～5g含锰化合物超声分散于5～500mL去离子水中即可。

7.如权利要求6所述的纳米复合材料催化剂的制备方法，其特征在于，所述锰氧化物前驱体包括KMnO₄、MnSO₄、Mn(NO₃)₂、MnCl₂或Mn(Ac)₂中的至少一种。

8.一种如权利要求1所述的纳米复合材料催化剂在空气净化设备末端的用途。

9.如权利要求8所述的用途，其特征在于，所述空气净化设备包括臭氧发生器、紫外灯、等离子体、静电除尘器。