[发明专利]一种三维立方CeO2

说明书

本发明涉及一种三维立方CeO₂/Mn₂O₃复合光热催化剂制备方法，包括如下步骤：制备介孔CeO₂纳米长方体；将介孔CeO₂纳米长方体、四水合氯化亚锰、尿素加入水中，水浴加热，得到催化剂前驱体；对催化剂前驱体进行煅烧，得到三维立方CeO₂/Mn₂O₃复合光热催化剂。一种上述制备方法所制得的三维立方CeO₂/Mn₂O₃复合光热催化剂用于VOCs的光热催化降解中的应用。有益效果是：三维立方CeO₂/Mn₂O₃复合光热催化剂制备原料来源广泛、易得；按照合理配比确定各反应物的体积或者质量，能够提高制备物的纯度，提高光热催化降解活性；具有操作简单、安全、成本低等优点。

技术领域

本发明涉及光热催化剂及新材料技术领域，具体涉及一种三维立方CeO₂/Mn₂O₃复合光热催化剂制备方法及其应用。

背景技术

目前，传统的光催化氧化有机污染物存在光催化利用率低、反应中间产物在催化剂表面沉积引起的催化剂失活等问题；热催化转化温度高、能耗高和包括热烧结、反应过程中的中间物种的毒化或H₂O对活性位的占据所引起的稳定性差等问题。相比单一的光催化或热催化技术，光驱动的热催化反应能够有效地将吸收的太阳能转化为热能，使得催化体系温度升高，不仅降低了外加热源的能耗，能同时利用光能和热能两大反应推动力，还可以通过产生的协同效应增强反应效率。

锰氧化物中锰元素的多价氧化态和晶格氧的高迁移率，使其表现出高活性。在最近的研究中表明，催化活性还与催化剂的形貌有关。立方型结构的Mn₂O₃催化剂，具有高浓度的氧空穴和Mn³⁺，增强了其晶格氧的活性，提升了光热协同催化性能，表现出良好的催化活性。介孔型长方体CeO₂催化剂不仅具有独特的储氧、放氧功能,还具有大比表面积。因此，选择介孔CeO₂作为助剂可以提高Mn₂O₃的光热催化性能。Mn₂O₃与CeO₂复合界面形成异质结，光热协同作用可以提高降解甲苯的催化活性，并且，Mn₂O₃立方体复合介孔CeO₂纳米长方体的光热催化剂还尚未有相关报道。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种三维立方CeO₂/Mn₂O₃复合光热催化剂制备方法及其应用，以克服上述现有技术中的不足。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种三维立方CeO₂/Mn₂O₃复合光热催化剂制备方法，包括如下步骤：

S100、制备介孔CeO₂纳米长方体；

S200、将介孔CeO₂纳米长方体、四水合氯化亚锰、尿素加入水中，水浴加热，得到催化剂前驱体；

S300、对催化剂前驱体进行煅烧，得到三维立方CeO₂/Mn₂O₃复合光热催化剂。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，S100具体为：

S110、将六水合硝酸铈、尿素溶解在水中，得到混合液Ⅰ；

S120、对混合液Ⅰ进行水热反应，得到CeO₂前驱体；