[发明专利]一种臭氧氧化催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种臭氧氧化催化剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）在金属盐中加入稀释剂制得相应金属盐溶液，随后加入酸化剂，搅拌得到前躯体溶液；

（2）向TiO₂前驱体中引入（1）形成前驱体复合溶胶；

（3）将活性炭加入到活性金属盐溶液中，打浆得到混合浆液，之后引入（2）的前驱体复合溶胶混匀，得到的混合物进行陈化、过滤、干燥；

（4）步骤（3）的干燥物磨制成粉，加入成胶剂挤条成型，干燥、焙烧后，得到催化剂成型体；

所制备催化剂是以TiO₂掺杂活性金属为核，以负载活性金属的活性炭为壳的复合催化剂；以催化剂的重量为基准，TiO₂的重量比为30%-80%，活性炭的重量比为10%-60%，TiO₂掺杂的活性金属为过渡金属或稀土金属，掺杂活性金属氧化物的重量比为1%-10%；活性炭负载的活性金属为过渡金属或稀土金属中的至少一种，负载活性金属氧化物的重量比为1%-10%。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（1）所述的金属为稀土金属或过渡金属，其中过渡金属为钒、铬、锰、铁、钴和铜中的一种或几种，稀土金属为铈、镧、铷中的一种或几种；所述金属盐为金属的硝酸盐或氯化盐。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（1）所述的稀释剂为去离子水或者醇溶剂，所述的醇溶剂为一元醇或二元醇，稀释剂的加入量为使得金属盐溶液的质量浓度为5%-20%。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（1）所述的酸化剂为有机酸类试剂，调节步骤（1）金属盐溶液的pH值为3-5。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（2）所述的TiO₂前驱体为四异丙醇钛、钛酸四丁酯、钛酸乙酯、钛酸四乙酯中的一种或几种，TiO₂前驱体与步骤（1）金属盐溶液的质量比为1:2-1:3。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（3）所述的活性炭选用各类木质活性炭或煤质活性炭，为粉末状活性炭，颗粒度为200-400目，比表面积为600-3000m²/g，孔容为0.5-1.8cm³/g，平均孔半径为1-10nm。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（3）所述的活性金属盐溶液为稀土金属或过渡金属的硝酸盐或氯化盐溶液，其中过渡金属为钒、铬、锰、铁、钴和铜中的一种或几种，稀土金属为铈、镧、铷中的一种或几种，活性金属盐溶液的质量浓度为5%-20%。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（3）将活性炭加入活性金属盐溶液中，所述的活性炭与活性金属盐溶液的质量比为1:2-1:3。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（3）所述的活性炭打浆采用加入水、低碳醇中的一种或多种进行打浆，其中低碳醇为碳原子数1-4的一元醇、二元醇，加入量为活性炭质量的20%-50%。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（3）打浆后，引入的前驱体复合溶胶与活性炭的质量比为2:1-5:1。

11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（3）打浆后的混合浆液先陈化，陈化温度为15-45℃，陈化时间为1-8h；过滤采用的滤布目数大于300；干燥温度为60-130℃，干燥时间为2-20h。

12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（4）所述干燥物磨成粉，粉末粒径为100-200目；所述成胶剂为淀粉或聚丙烯酰胺，成胶剂加入量为粉体质量的5%-20%；所述干燥温度为60-130℃，干燥时间2-20h；所述焙烧在惰性气体氛围下进行，焙烧温度为350-700℃，焙烧时间为2-6h。