[发明专利]一种催化氧化VOCs的活性炭纤维负载原子级活性位点催化剂的制备方法

摘要

本发明公开了一种催化氧化VOCs的活性炭纤维负载原子级活性位点催化剂的制备方法，包括以下步骤：将适量活性炭纤维浸泡浓硫酸溶液后，在冰水浴下，向溶液中加入高锰酸钾溶液，搅拌升温再冷却，添加双氧水，取出后分别用盐酸以及去离子水清洗，干燥。之后再将获得样品浸泡在KMnO₄溶液中，并加入(NH₄)₂C₂O₄·H₂O溶液，搅拌，取出洗涤，干燥。进而再将获得样品浸入AgNO₃溶液放置，取出清洗干燥，煅烧，获得Ag/Mn‑ACF催化剂。本方法制备的催化剂既能实现在常温下高效降解VOCs，又能充分发挥贵金属利用率实现单原子负载，增强了催化剂产业化应用的可能性，同时能实现副产物气体无害化。

主权项

1.一种催化氧化VOCs的活性炭纤维负载原子级活性位点催化剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：/n(1)对活性炭纤维进行氧化预处理,步骤为：/n第一步，取活性炭纤维片浸泡在质量分数为70-90％的浓硫酸溶液中8-10h，之后在冰水浴下，向溶液中加入0.01-0.03mol/L高锰酸钾溶液，所述高锰酸钾溶液中高锰酸钾与活性炭纤维的质量比为0.5：1-0.7：1；/n第二步，撤去冰水浴，在10-20℃水浴下搅拌1-3h,之后升高水浴温度至80-90℃搅拌30-50min，再冷却至25-30℃，加入质量分数为30-40％的双氧水，所述双氧水与活性炭纤维的质量比为0.5：1-0.7：1，搅拌10-20min,取出活性炭纤维片，分别用盐酸清洗3-5次以及去离子水清洗3-5次，去除表面残余离子，最后在60-80℃下干燥5-7h；/n(2)将步骤(1)中预处理后的活性炭纤维片浸泡到摩尔浓度为0.006-0.016mol/L的KMnO₄溶液中，所述KMnO₄溶液中KMnO₄与步骤(1)中所取活性炭纤维片质量比为0.2:1-0.5:1；再加入摩尔浓度为0.028-0.042mol/L的(NH₄)₂C₂O₄·H₂O溶液，所述(NH₄)₂C₂O₄·H2O溶液中(NH₄)₂C₂O₄·H₂O与KMnO₄质量比为0.4:1-0.6:1；将混合体系置于90-110℃恒温油浴锅中于140-160rpm的搅拌速度下搅拌反应9-11h，反应完毕后将负载有锰的活性炭纤维片用去离子水洗涤3-5次，放入60-80℃的烘箱中干燥6-8h；/n(3)将步骤(2)中处理后的负载有锰的活性炭纤维片浸渍在摩尔浓度为0.004-0.02mol/L的AgNO₃溶液中，所述AgNO₃溶液中AgNO₃与步骤(1)中所取活性炭纤维片质量比为0.01:1-0.05:1，放置12-14h，用去离子水清洗3-5次，在60-80℃下干燥6-8h,之后将活性炭纤维片在100-400℃下煅烧3-5h，获得Ag/Mn-ACF。/n