[发明专利]一种新型高效的臭氧催化材料及其制备方法

权利要求书

1.一种新型高效的臭氧催化材料，其特征在于，包括高比表面积的基材以及负载在基材上的过渡金属氧化物-C₃N₄的复合材料，所述过渡金属氧化物-C₃N₄复合材料由过渡金属盐溶液和碱溶液合成生长在C₃N₄上而得，最后基材和负载材料通过烧结制得新型臭氧催化材料，所述C₃N₄为新型非金属催化材料。

2.根据权利要求1所述的一种新型高效的臭氧催化材料，其特征在于，过渡金属氧化物为氧化铁、氧化锰、氧化钴、氧化镍、氧化铜、氧化铝、氧化钨、氧化钼、氧化铬、氧化锌等其中的一种或者多种。

3.根据权利要求1所述的一种新型高效的臭氧催化材料，其特征在于，过渡金属盐中金属阳离子为铁、钴、锰、镍、铜、钒、钛、铌、钽、钼、铬、镉、钨、铂、锌等的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的一种新型高效的臭氧催化材料，其特征在于，所述过渡金属盐中阴离子为硫酸根、硝酸根、亚硝酸根、醋酸根、草酸根、卤族离子、磷酸根或碳酸根。

5.一种权利要求1-4任一所述臭氧催化材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：1)将过渡金属盐配置成过渡金属盐溶液，将C₃N₄分散在该金属盐溶液中，将该溶液负载于高比表面积的基材上，然后烘干，得到第一载体材料；2)将碱溶于水形成碱溶液，将碱溶液与上述第一载体材料反应，烘干后得到第二载体材料；3)最后用去离子水清洗多次清洗上述第二载体材料的表面；4)将清洗的第二载体材料烘干，烧结后即得所述新型高效臭氧催化材料。

6.根据权利要求5所述的一种臭氧催化材料的制备方法，其特征在于，过渡金属盐溶液以去离子水为溶剂，常温下配制成浓度为0.01～5mol/L的溶液，溶液中C₃N₄的质量分数为5～20％；所述碱为氢氧化钾、氢氧化钠、氢氧化钙、氨水、氢氧化钡的一种或多种；其中，碱溶液以去离子水为溶剂，常温下配制成浓度为0.01～5mol/L的溶液。

7.根据权利要求5所述的一种臭氧催化材料的制备方法，其特征在于，所述高比表面积的基材为泡沫金属、蜂窝金属、泡沫陶瓷、蜂窝陶瓷、活性炭材料、纤维材料、活性炭、堇青石、沸石或分子筛。

8.根据权利要求5所述的一种臭氧催化材料的制备方法，其特征在于，所述负载技术采用喷涂负载、涂布负载或浸渍负载。

9.根据权利要求5所述的一种臭氧催化材料的制备方法，其特征在于，所述烘干过程采用自然干燥、烘箱干燥、冷冻干燥或真空干燥，烘干温度为25-200℃。

10.根据权利要求5所述的一种臭氧催化材料的制备方法，其特征在于，所述烧结为空气环境中烧结，烧结温度为250～600℃。