[发明专利]一种非晶态锰氧化物复合材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种非晶态锰氧化物复合材料，其特征在于，复合材料的化学通式为A_xB_yMn_zO_v，其中，A为不包括锰的第一过渡系过渡金属元素中的任意一种或多种，B为镧系金属元素、Bi、Y中的任意一种金属或多种，0＜x≤1，0≤y≤5，0＜z≤9，0＜v≤25；所述A选自Ti、V、Cr、Fe、Co、Ni和Zn中的任意一种或多种，

该复合材料的制备方法包括以下步骤：

（1）将稀土金属前驱体、过渡金属前驱体、二价锰前驱体和七价锰前驱体加入到去离子水中，充分搅拌溶解混合0.5小时以上；

（2）向溶液中缓慢滴加配置好的碱性溶液，至极细沉淀物完全产生，溶液pH为8-14，继续搅拌0.5小时以上；

（3）将搅拌得到的混合溶液加入到反应釜中，在烘箱中加热；烘箱加热温度为100 ℃~200 ℃；加热时间为1小时~24小时；

（4）将加热后的滤液进行过滤、洗涤、离心或抽滤、干燥处理，得到非晶态锰氧化物复合材料。

2.根据权利要求1所述的非晶态锰氧化物复合材料，其特征在于，所述A选自Fe、Co和Ni中的任意一种或多种。

3.根据权利要求1所述的非晶态锰氧化物复合材料，其特征在于，所述B选自La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Bi和Y中的任意一种或多种。

4.根据权利要求1所述的非晶态锰氧化物复合材料，其特征在于，所述复合材料的比表面积在100-600 m²/g之间。

5.一种根据权利要求1所述的非晶态锰氧化物复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）将稀土金属前驱体、过渡金属前驱体、二价锰前驱体和七价锰前驱体加入到去离子水中，充分搅拌溶解混合0.5小时以上；

（2）向溶液中缓慢滴加配置好的碱性溶液，至极细沉淀物完全产生，溶液pH为8-14，继续搅拌0.5小时以上；

（3）将搅拌得到的混合溶液加入到反应釜中，在烘箱中加热；烘箱加热温度为100 ℃~200 ℃；加热时间为1小时~24小时；

（4）将加热后的滤液进行过滤、洗涤、离心或抽滤、干燥处理，得到非晶态锰氧化物复合材料。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，过渡金属前驱体、稀土金属前驱体、二价锰前驱体的阴离子形式包括NO₃^-、Cl^-、SO₃^2-、SO₄^2-、OH^-、SiO₃^2-、PO₄^3-、CH₃COO^-、CO₃^2-、HCO₃^-、C₂O₄^2-的一种或多种；七价锰前驱体为高锰酸盐，所述高锰酸盐为高锰酸锂、高锰酸钠、高锰酸钾、高锰酸铷、高锰酸镁、高锰酸钙、高锰酸锶中的一种或多种。

7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中过渡金属前驱体与稀土前驱体的摩尔比为1:5~5:1；过渡金属前驱体与二价锰前驱体的摩尔比为1:6~4:3；过渡金属前驱体与七价锰前驱体的摩尔比为1:3~2:1；二价锰前驱体与七价锰前驱体的摩尔比为不小于3:2。

8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）中碱性溶液为NaOH溶液、KOH溶液、四甲基氢氧化铵溶液、氨水溶液的一种或多种。

9.根据权利要求1所述的非晶态锰氧化物复合材料作为催化剂在臭氧催化分解、VOC催化燃烧、VOC降解、甲醛降解、CO催化氧化、氮氧化合物催化氧化、除臭的催化反应中的应用。