[发明专利]一种复合催化剂及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种复合催化剂，其特征在于，所述催化剂以金红石TiO₂为载体，负载有活性组分锰氧化物、第一助剂铈氧化物以及第二助剂钾；所述复合催化剂中，活性组分锰氧化物的负载量为复合催化剂的2wt％～8wt％，第一助剂铈氧化物的负载量为复合催化剂的2wt％～8wt％，第二助剂钾的负载量小于复合催化剂的1wt％；所述金红石TiO₂载体采用TiCl₄水解制备得到。

2.制备权利要求1所述的复合催化剂的方法，其特征在于，所述制备方法为共沉淀法、浸渍法或氧化还原法。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述的共沉淀法，所用原料包括TiCl₄、含有Ce³⁺离子的金属盐、含有Mn²⁺离子的金属盐、含有K⁺离子的金属盐以及pH调节剂氨水，包括以下步骤：

(1a)配制含有Ce³⁺离子的金属盐、Mn²⁺离子的金属盐和K⁺离子的金属盐溶液；

(2a)在冰水浴条件下，向步骤(1a)所得金属盐溶液中滴入TiCl₄，待反应后超声震荡并陈化，加入氨水，同时搅拌，直至pH为8.0～10.0，得到悬浊液，将所得悬浊液超声震荡后再恒温震荡，陈化；

(3a)将步骤(2a)处理后得到的体系经过滤，取沉淀，洗涤、干燥，高温煅烧即得。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述的浸渍法，所用原料包括TiCl₄、含有Ce³⁺离子的金属盐、含有Mn²⁺离子的金属盐、含有K⁺离子的金属盐以及pH调节剂氨水，包括以下步骤：

(1b)配制含有Ce³⁺离子的金属盐、Mn²⁺离子的金属盐和K⁺离子的金属盐溶液；

(2b)在冰水浴条件下，将TiCl₄滴入去离子水中生成TiO₂，超声震荡并陈化，得含有TiO₂的澄清水溶液，加入氨水，同时搅拌，直至pH为8.0～10.0，得到含TiO₂的乳浊液，过滤并洗涤沉淀，烘干得TiO₂，取所得TiO₂浸渍于步骤(1b)所得金属盐溶液中，将所得悬浊液超声震荡后再恒温震荡，陈化；

(3b)将步骤(2b)处理后得到的体系经过滤，取沉淀，洗涤、干燥，高温煅烧即得。

5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述的氧化还原法，所用原料包括TiCl₄、KMnO₄、含有Ce³⁺离子的金属盐、含有Mn²⁺离子的金属盐和pH调节剂氨水，包括以下步骤：

(1c)在冰水浴条件下，将TiCl₄滴入去离子水中，反应后超声波震荡，静置陈化，加入氨水调节pH为8.0～10.0，形成TiO₂的乳浊液；

(2c)向步骤(1c)所得体系中依次加入KMnO₄、含有Ce³⁺离子的金属盐和含有Mn²⁺离子的金属盐，剧烈搅拌，将反应后的混合物溶液超声波震荡，然后恒温震荡，陈化；

(3c)将步骤(2c)处理后得到的体系经过滤，取沉淀，洗涤、干燥，高温煅烧即得。

6.根据权利要求3-5中任意一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(1a)、(1b)中，Ce³⁺离子的金属盐、Mn²⁺离子的金属盐、K⁺离子的金属盐为其硝酸盐或氯盐；步骤(2c)中，Ce³⁺离子的金属盐、Mn²⁺离子的金属盐为其硝酸盐或氯盐。

7.根据权利要求3-5中任意一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(3a)、(3b)和(3c)中，高温煅烧是在马弗炉中以600～800℃煅烧4～8h。