[发明专利]用于催化分解臭氧的锰基复合氧化物催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种用于催化分解臭氧的锰基复合氧化物催化剂，其特征在于，所述催化剂包括锰氧化物和至少一种过渡金属氧化物。

2.如权利要求1所述的催化剂，其特征在于，所述催化剂中锰元素和过渡金属元素的摩尔比为0.2～5.0，优选2.0～3.0，进一步优选2.0。

3.如权利要求1或2所述的催化剂，其特征在于，所述催化剂中的过渡金属元素优选钛、铬、铁、钴、镍、铜、锆、铌、钼、钒、钪中的一种或至少两种的混合物；进一步优选镍、铜、铁中的一种或至少两种的混合物；

优选地，所述催化剂为MnO_x-NiO_x、MnO_x-CuO_x、MnO_x-FeO_x双金属复合氧化物催化剂，或MnO_x-NiO_x-CuO_x、MnO_x-NiO_x-FeO_x、MnO_x-CuO_x-FeO_x、MnO_x-NiO_x-CuO_x-FeO_x复合氧化物催化剂。

4.一种如权利要求1-3之一所述的锰基复合氧化物催化剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法为沉淀法或水热合成法。

5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述沉淀法包括如下步骤：

(1)将锰盐和过渡金属盐配成混合溶液；

(2)在搅拌条件下加入沉淀剂，发生沉淀反应；

(3)对步骤(2)得到的混合体系进行固液分离、洗涤，得到滤饼；

(4)将步骤(3)得到的滤饼干燥、焙烧，即得到锰基复合氧化物催化剂。

6.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述的锰盐为可溶性锰盐，优选氯化锰、硝酸锰、硫酸锰中的一种或至少两种的混合物，进一步优选硫酸锰和/或硝酸锰；

优选地，所述过渡金属盐为可溶性过渡金属盐，优选铜盐、镍盐、铁盐中的一种或至少两种的混合物；所述铜盐优选为硝酸铜、氯化铜、硫酸铜中的一种或至少两种的混合物；镍盐优选为硝酸镍、氯化镍、硫酸镍中的一种或至少两种的混合物；铁盐优选为硝酸铁、氯化铁、硫酸铁中的一种或至少两种的混合物；

优选地，步骤(2)所述沉淀剂为尿素、碳酸钠、氨水、氢氧化钠、碳酸钾，优选尿素、碳酸钠、氨水；

优选地，所述沉淀剂选择尿素时，步骤(2)所述搅拌时间为4～48h，优选6～24h，进一步优选9～15h，最优选12h；优选地，步骤(2)操作温度为60～100℃，优选70～98℃，进一步优选80～95℃，最优选90℃；

优选地，步骤(3)所述固液分离为过滤、离心分离、沉淀、重力沉降或离心沉降；优选过滤、离心分离；所述过滤为抽滤、压滤、真空过滤、离心过滤、真空抽滤、膜过滤或超滤；

优选地，步骤(3)所述洗涤采用去离子水洗涤，洗涤次数优选1～5次，进一步优选2～4次，最优选3次；

优选地，步骤(4)所述干燥为放入烘箱中进行烘干；烘干温度优选80～120℃，进一步优选90～112℃，最优选100℃；烘干时间优选为5～36h，更优选7～24h，进一步优选9～12h，最优选10h；

优选地，步骤(4)所述焙烧在马弗炉中进行；焙烧温度优选300～800℃，进一步优选380～650℃，最优选500℃；焙烧时间优选3～24h，进一步优选4～8h，最优选5h；

优选地，所述沉淀法的反应压力为常压。

7.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述水热合成法包括如下步骤：

(1)将锰盐和过渡金属盐配成混合溶液，调节至酸性；

(2)搅拌均匀后，将步骤(1)的混合溶液移至水热釜内；

(3)将水热釜置于加热器中进行水热合成反应；

(4)将步骤(3)水热合成反应所得产物洗涤、干燥、焙烧，即得到锰基复合氧化物催化剂。