[发明专利]整体式锰氧化物一氧化氮催化剂的制备方法及其产品和应用

说明书

本发明公布了一种整体式离子掺杂型锰氧化物一氧化氮催化剂的制备方法及其产品和应用，利用电沉积方法，以醋酸锰为前驱体，以醋酸钾，醋酸钙，醋酸镁，醋酸钠为掺杂元素，在整体式泡沫镍基底上原位生长活性组分锰氧化物，整体式催化剂传质效率高，床层压力低，机械性能更好。氨水调节前驱体溶液的pH值，提高了催化剂的沉积率，原位生长的活性组分与载体之间的相互作用降低了脱落率，提高了催化剂稳定性，采用的电化学沉积方法简单易操作，容易通过改变制备参数来改变催化剂的形貌及性能，掺杂离子的加入增加了催化剂的稳定性。

技术领域

本发明涉及一种整体式催化剂制备方法，特别是涉及一种一种整体式离子掺杂型锰氧化物一氧化氮催化剂的制备方法及其产品和应用，具体涉及一种离子掺杂型锰基整体式一氧化氮净化催化剂及其制备方法。

背景技术

工业是现代化的重要内容，也是推进现代化的重要动力，它在国民经济中占有重要的地位。但是在工业生产中，会产生很多环境问题，这些环境问题严重地影响着人们的生产和生活，因此如何有效降低在工业生产过程中的环境污染就成为亟待解决的问题。

一氧化氮和二氧化氮是在工业生产中主要生成的空气污染物，并且氮氧化物能造成光化学烟雾，温室效应以及臭氧破坏等环境问题，并且氮氧化物也是有毒的，能对侵害人体健康，因此，消除氮氧化物是非常有必要的。采用催化剂的方法来将一氧化氮易被碱性溶液吸收的二氧化氮或其他氮氧化物是减少氮氧化物的有效方法。

传统的催化剂多为粉末状或颗粒状，由于粉末聚集状态，催化材料表面的活性位点容易被覆盖，而且材料团聚也会导致催化剂活性的下降，而整体式催化剂将催化活性材料与载体相结合，有效解决了粉末型催化剂利用效率低，回收难等问题，而且有了载体相结合，整体式催化剂在反应过程中也不容易团聚，因此整体式催化剂，成为当今多相催化领域中最具发展潜力的研究方向之一。

常用的整体式催化剂制备方法有：浸渍浸涂、沉积沉淀、水热合成等，而传统的制备方法存在着各式各样的方法，例如环境污染大，废液多，活性物质容易脱落等问题，而本发明采用的电化学沉积法是原位生长制备，制备过程简单易操作，容易通过改变制备参数来改变催化剂的形貌以及催化剂与载体的结合力等，作为一种比较新颖的制备方法具有相当的优势。

发明内容

本发明目的在于提供一种整体式离子掺杂型锰氧化物一氧化氮催化剂的制备方法。

本发明的再一目的在于：提供一种上述方法制备的整体式离子掺杂型锰氧化物一氧化氮催化剂产品。

本发明的又一目的在于：提供一种上述产品的应用。

本发明目的通过下述方案实现：一种整体式离子掺杂型锰氧化物一氧化氮催化剂的制备方法，利用电沉积方法，以醋酸锰和不同的离子混合作为前驱体溶液，在整体式泡沫镍基底上原位生长活性组分锰氧化物，包括以下步骤：

（1）将泡沫镍裁剪成1cm×5cm的矩形；

（2）将氨水与超纯水按体积比1:9比例混合，配制成稀氨水；

（3）将醋酸锰溶于去离子水，配置成0.2M的锰化合物溶液在磁力搅拌器上搅拌30分钟，然后分别加入醋酸钾、醋酸钠、醋酸镁和/或醋酸钙，使得掺杂离子在溶液中的浓度为0.1M,然后搅拌30分钟后，逐滴加入1ml第二步中的稀氨水，再搅拌60分钟，记为溶液A；

（4）取40ml溶液A放置在一小烧杯中，将铂电极和甘汞电极分别接上电化学工作站的对电极和参比电极，并将裁剪好的泡沫镍接上工作电极；

（5）将泡沫镍、铂电极和甘汞电极同时浸入装有溶液A的小烧杯中，采用恒压电沉积方法，设置沉积电压为1.5V，沉积时间为600s，开始沉积；

（6）将沉积上锰的泡沫镍取下，置于玻璃皿中，并在70℃的烘干箱中干燥12小时；