[发明专利]一种Mn0.6

说明书

本发明公开了一种Mn_0.6Ce_0.4O₂催化剂在室温下对微塑料的降解应用，该室温催化剂Mn_0.6Ce_0.4O₂的制备特点是，以水为溶剂，在搅拌条件下加入六水合硝酸铈、高锰酸钾和盐酸，经过水热反应后离心洗涤干燥，通过低温煅烧即可制备出Mn_0.6Ce_0.4O₂催化剂。该室温催化剂的制备方法环保，简单，成本低廉，产品纯净，在室温条件下能够很好去除微塑料中的残渣污染物，该催化剂具有良好的应用前景。

技术领域

本发明涉及工业废水处理领域，具体涉及一种Mn_0.6Ce_0.4O₂催化剂在室温下对微塑料的降解性能。

背景技术

化石燃料衍生的合成塑料的生产不断增加和大量使用，引发了严重的白色污染问题。特别是微塑料(小于5毫米的塑料颗粒)，具有分布广泛、体积小、难降解等特点,严重危害了人类和其它生物的健康。塑料污染的治理方法包括过滤、焚烧和臭氧氧化等，过滤法，仅能使之与水体等环境进行物理分离，而不能降解；焚烧法和臭氧氧化方法能耗高，而且对环境产生二次污染物。热催化技术具有较低能耗，催化剂可循环应用，不产生二次污染等特点。但是，传统热催化方法一般也需要较高温度，必然消耗化石能源。因此，亟需一种条件温和(尤其室温条件下)，操作简单的方案来解决这一问题。若能够制造一种能够在室温条件下高效降解微塑料的催化材料，不消耗化石资源，意义重大，也颇具挑战性。铈锰氧化物具有丰富的表面氧空位，被广泛应用于氧化挥发性有机物和CO等有毒气体降解。在已有的报道中，黄庆庆等人报道了CuO/Ce-Mn-O催化剂的制备方法及其应用(申请公布号：CN105344359A)，该文仅探究了铈锰氧化物在85—100℃对CO有害气体的降解，无法在室温下应用，仍然消耗化石能源。李思阳等人报道了一种电芬顿法预处理水环境微塑料样品的装置(申请公布号： CN211971846U)，但是该方法程序较为复杂，能耗较高。调研表明，尚未有铈锰氧化物应用在室温下催化降解微塑料的报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种Mn_0.6Ce_0.4O₂催化剂在室温下对微塑料的降解性能。本发明通过一种简单的水热反应，就可以得到性能优越的Mn_0.6Ce_0.4O₂催化剂。本发明只需将催化剂加入到含有微塑料水分散体系中，在室温下搅拌，即可有效地降解微塑料。

为实现上述目的，本发明提供的技术方案是：

一种Mn_0.6Ce_0.4O₂催化剂在室温下对微塑料的降解应用，通过氧化还原沉淀法和水热法相结合制备Mn_0.6Ce_0.4O₂催化剂，所制备的Mn_0.6Ce_0.4O₂催化剂用于降解微塑料中的残渣污染物。

其中Mn_0.6Ce_0.4O₂催化剂的制备步骤为：

a)在搅拌条件下，向水中加入六水合硝酸铈；

b)向步骤a)的反应物溶液中加入高锰酸钾和盐酸，搅拌一段时间；

c)将步骤b)的混合溶液加入到聚四氟乙烯内衬中，在恒温水热条件下反应10-14小时；

d)将水热反应物经过离心、洗涤、干燥，并在330-370℃的温度下煅烧3-5小时，产物即为Mn_0.6Ce_0.4O₂。

作为优选的方案，向步骤a)的反应物溶液中加入高锰酸钾和盐酸后，搅拌15-25min。