[发明专利]一种用于光热协同等离子体催化降解甲苯的催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种用于光热协同等离子体催化降解挥发性有机物的催化剂的制备方法，其特征在于，所述催化剂为多级片层结构的石墨烯基二氧化锰纳米片；

所述催化剂的制备方法由以下步骤组成：

(1)将镍粉放置在真空管式炉中，在900℃和3Pa下烧结30分钟后烧结成泡沫镍，冷却；

(2)将步骤(1)得到的泡沫镍放置在等离子体增强化学气相沉积装置中生长石墨烯纳米片，臭氧氧化；

(3)将步骤(2)得到的石墨烯纳米片用过量的盐酸溶液刻蚀，洗涤，冷冻干燥；

(4)将步骤(3)得到的石墨烯纳米片用高锰酸钾溶液氧化，洗涤，冷冻干燥，煅烧后得到石墨烯基二氧化锰纳米片催化剂。

2.根据权利要求1所述的用于光热协同等离子体催化降解挥发性有机物的催化剂的制备方法，其特征在于，以质量百分数计，所述催化剂中Mn的含量为10-30％。

3.根据权利要求1所述的用于光热协同等离子体催化降解挥发性有机物的催化剂的制备方法，其特征在于，所述石墨烯基二氧化锰纳米片的形貌为稀疏、致密或堆叠的纳米片层。

4.根据权利要求1所述的用于光热协同等离子体催化降解挥发性有机物的催化剂的制备方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述生长石墨烯纳米片的温度为700℃、压力为28Pa、时间为90-150分钟。

5.根据权利要求1所述的用于光热协同等离子体催化降解挥发性有机物的催化剂的制备方法，其特征在于，在步骤(4)中，所述用高锰酸钾溶液氧化的时间为12-24小时。

6.根据权利要求1～3任一所述的制备方法制备的用于光热协同等离子体催化降解挥发性有机物的催化剂的应用，其特征在于，所述挥发性有机物为丙酮或甲苯，所述光热协同等离子体催化降解甲苯的催化条件为：光源波长为250-2500nm，光强为100mW cm^-2，反应温度为25℃，等离子体能量密度为150-400J L^-1。