[发明专利]一种臭氧催化氧化材料及其制备方法和应用

摘要

本发明提供了一种臭氧催化氧化材料，以改性活性炭为基体，表面包覆有SiO₂膜，SiO₂膜的表面有过渡金属氧化物，其中改性活性炭占臭氧催化氧化材料的质量分数为40～80%，SiO₂占臭氧催化氧化材料的质量分数为5～50%，过渡金属氧化物占臭氧催化氧化材料的质量分数为1～15%；该臭氧催化氧化材料的催化效率高、稳定性好、使用寿命长，对高浓度的VOCs去除率始终为100%；能充分利用臭氧，提高臭氧催化氧化气态污染物的效率，节约臭氧使用量，降低能耗；同时，过渡金属氧化物具有良好的臭氧及有机物催化分解能力，可完全分解臭氧，没有残余臭氧产生，可避免二次污染。

主权项

1.一种臭氧催化氧化材料，其特征在于，以改性活性炭为基体，原料按质量百分比计含有：改性活性炭：49％，SiO₂：45％，锰氧化物：6％，具体制备步骤如下：(1)改性活性炭制备：在煤质活性炭原料中加入浓硝酸溶液1.0mL/g活性炭，在100℃恒温水浴中搅拌、回流3小时；然后将混合物离心，用水洗涤至pH为中性；最后在烘箱中100℃烘干得到改性活性炭；(2)SiO₂膜包覆：称取CTAB，CTAB与改性活性炭的质量比为0.9：1，水的添加量为每克改性活性炭200ml，与改性活性炭混合，室温下充分搅拌；然后在悬浊液中加入氢氧化钠溶液，氢氧化钠溶液的加入量为250mL/g，正硅酸乙酯的用量为每克改性活性炭3.4mL，乙醇用量为每克改性活性炭15mL；充分振荡，于80℃水浴中恒温加热，再用去离子水和乙醇多次抽滤，最后在120℃干燥13小时得到SiO₂膜包覆的改性活性炭的复合载体；(3)负载锰氧化物：将锰氧化物配成质量百分数为6％的水溶液，然后加入步骤(2)所制得复合载体浸泡1小时，并对溶液在60℃中加热至水分完全蒸发，在烘箱中100℃干燥后、在管式炉中以10℃/min升温至450℃，保温3小时；并在氮气氛围中活化制得臭氧催化氧化材料。