[发明专利]一种银锰氧化物复合催化剂、其制备方法及用途

说明书

本发明提供了一种银锰氧化物复合催化剂、其制备方法及用途，所述方法包括以下步骤：向锰源和银源混合溶液中加入碱性溶液，反应生成固体沉淀；将得到的固体沉淀进行焙烧，得到银锰氧化物复合催化剂。本发明采用共沉淀‑焙烧法制备银锰氧化物复合催化剂，所述催化剂形成锰钡矿晶体结构，电子传递速率快，催化臭氧分解活性高，相对湿度为70％左右时，6h内臭氧转化率可达到80％以上；所述催化剂制备方法简单、快速，制备过程可控性强，所用原料及操作过程成本较低，便于工业化生产。

技术领域

本发明属于催化剂技术领域，涉及一种银锰氧化物复合催化剂、其制备方法及用途，尤其涉及一种银锰氧化物复合催化剂、其制备方法及在臭氧分解领域的用途。

背景技术

臭氧(O₃)是氧元素的一种同素异形体，常温性质不稳定，对人类赖以生存的环境有双刃剑的作用，在大气平流层，臭氧对人类的生存环境是有利的，它能够抵挡有害的紫外线直射地球，然而在近地表处，臭氧的危害较大，会对人体的皮肤、免疫系统以及神经系统等产生不同程度的影响。人们所接触到的臭氧一部分来源于氮氧化物和挥发性有机物在阳光照射下经过光化学反应所生成的臭氧，另一个主要来源是复印机、各类电器、自来水及废水处理、化工产品合成等设备在运行时所产生的臭氧。因此，臭氧所造成的危害必须引起人们的高度重视。

目前，臭氧处理的方法主要有热处理法、活性炭吸附法、稀释法、电磁波辐射分解法、药液吸收法和催化分解法，其中催化分解法是目前为止分解臭氧最理想的方法，具有高效、安全、稳定、经济等优点，成为研究的重点。根据活性组分的不同，催化分解臭氧的催化剂主要分为两大类：含贵金属的催化剂和含过渡金属氧化物的催化剂，后者中最常用的为含锰氧化物的催化剂。

CN 104001502 A公开了一种室温高湿度下分解臭氧的铈锰催化剂，该催化剂由二价锰源、高锰酸钾以及铈源为原料，高压水热反应时二价锰源和高锰酸钾氧化还原，再结合铈，得到铈锰复合催化剂，可用于室温高湿度下分解臭氧，但该催化剂铈、锰间的作用不明确，其催化活性仍待进一步提高。CN 102513106A公开了一种常温高效臭氧分解催化剂，以硝酸锰、硝酸铈、硝酸银为前驱体，辅以沉淀剂、氧化剂以及模板剂进行水热反应，之后再焙烧处理，所述催化剂虽然可在常温下高效分解臭氧，但该制备方法复杂，成本较高，催化剂难以可控合成。

综上所述，臭氧分解催化剂的制备仍需在组成和结构方面共同改进，使贵金属和过渡金属氧化物相结合，催化剂结构可控，以提高臭氧分解效率，同时简化制备过程，降低成本。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种银锰氧化物复合催化剂、其制备方法及用途，本发明以可溶性锰源和银源为原料，采用共沉淀和焙烧的方法，简单快速制备得到银锰氧化物复合催化剂，所述催化剂可在常温、高湿度条件下高效分解臭氧。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种银锰氧化物复合催化剂的制备方法，所述方法包括以下步骤：

(1)向锰源和银源混合溶液中加入碱性溶液，反应生成固体沉淀；

(2)将步骤(1)得到的固体沉淀进行焙烧，得到银锰氧化物复合催化剂。

本发明中，以锰源和银源为前驱体，以碱性溶液作为沉淀剂，共沉淀后得到的固体再进行焙烧，从而得到银锰氧化物复合催化剂，该催化剂中银进入锰氧化物的晶体结构中，尤其是形成锰钡矿晶体结构，有助于电子的快速迁移传递，提高其催化臭氧分解的速率。

以下作为本发明优选的技术方案，但不作为本发明提供的技术方案的限制，通过以下技术方案，可以更好地达到和实现本发明的技术目的和有益效果。

作为本发明优选的技术方案，步骤(1)所述锰源包括二价锰源。