同时除臭氧和有害有机物的催化剂及其制备方法、用途

摘要

本发明公开了一种同时除臭氧和有害有机物的催化剂及其制备方法、用途；所述催化剂包括由高吸附性的载体和催化活性成分构成的催化主组分，所述催化活性成分为具有2×2隧道结构的锰沸石或负载金属氧化物的锰沸石，所述催化剂载体为蜂窝活性炭、多孔陶瓷或泡沫金属网；本发明还涉及前述催化剂的制备方法；本发明还涉及前述的催化剂的用途。本发明催化剂用于常温下分解紫外灯、等离子体及静电除尘器等设备产生的臭氧，该过程中产生的活性氧原子与吸附在催化剂表面的有机物分子接触，会进一步将其氧化降解，从而提高有机物的去除效率。本发明工艺简单、容易控制、生产周期短；所用催化剂载体吸附性强，气阻小，催化剂活性组分负载后不易脱落。

主权项

一种同时除臭氧和有害有机物的催化剂的制备方法，其特征在于，所述催化剂包括由高吸附性的载体和催化活性成分构成的催化主组分，所述催化活性成分为具有2×2隧道结构的锰沸石或负载金属氧化物的锰沸石，所述高吸附性的催化剂载体为蜂窝活性炭、多孔陶瓷或泡沫金属网；所述催化活性成分为具有2×2隧道结构的锰沸石时，所述高吸附性的载体为蜂窝活性炭、多孔陶瓷或泡沫金属网；所述催化活性成分是以KMnO₄粉体、二价Mn盐固体为原料，在浓硝酸存在的条件下通过原位回流法负载于载体上；所述当催化活性组分为负载金属氧化物的锰沸石时，所述高吸附性的载体为多孔陶瓷或泡沫金属网；所述负载金属氧化物的锰沸石中的金属氧化物为Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Al、Ce氧化物中的一种或几种的混合；所述催化活性成分是以KMnO₄粉体、二价Mn盐固体、金属盐固体为原料，在浓硝酸存在的条件下通过原位回流法负载于载体上；所述制备方法包括两种方案：方案1，以具有2×2隧道结构的锰沸石为催化活性成分的催化剂的制备方法，包括：步骤1.1，将高吸附性的催化剂载体悬于合成反应器；步骤1.2，在合成反应器中配制前驱体溶液，并不断搅拌；所述前驱体溶液配置方法为：步骤a，将KMnO₄粉体与二价Mn盐固体以1:(1.2～1.5)的摩尔比混合并溶于适量的水中，得混合液；其中，混合液中KMnO₄的摩尔浓度为0.4～1.0mol/L；步骤b，将浓硝酸与所述混合液按1:(30～50)的体积比进行混合，即可得前驱体溶液；步骤1.3，回流加热前驱体溶液，冷却至室温后，取出催化剂载体，经洗涤烘干，即可得催化剂；方案2，以金属氧化物的锰沸石为催化活性成分的催化剂的制备方法，包括如下步骤：步骤2.1，将高吸附性的催化剂载体悬于合成反应器；步骤2.2，在合成反应器中配制前驱体溶液，并不断搅拌；步骤2.3，回流加热前驱体溶液，冷却至室温后，取出催化剂载体；所述前驱体溶液配置方法为：步骤A，将KMnO₄粉体与二价Mn盐固体以1:(1.2～1.5)的摩尔比混合，加入金属盐固体，溶于适量的去离子水，得溶液；其中，所述KMnO₄粉体与金属盐摩尔比为1:(0.22～2.2)，溶液中KMnO₄的摩尔浓度为0.4～1.0mol/L；步骤B，将浓硝酸与溶液按1:(30～50)的体积比进行混合，所得前驱体溶液；步骤2.4，将所得催化剂载体洗涤烘干后，放入马弗炉中焙烧加热，即可得催化剂；所述焙烧加热温度为200～400℃，焙烧时间为1～5小时。