[发明专利]一种臭氧氧化催化材料及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种臭氧氧化催化材料，其特征在于：所述催化材料是一种覆有微弧氧化涂层的通孔泡沫铝材料，其中，泡沫铝作为基体，是具有毫米级孔洞的大块结构，微弧氧化涂层作为催化活性组分的载体，具有微米级孔洞结构；

所述微弧氧化涂层的表面及内部掺杂有纳米尺寸的催化活性组分，催化活性组分在微弧氧化涂层中的总含量以质量分数所计不低于40％；所述催化活性组分由二氧化钛、二氧化锰、四氧化三铁和二氧化铈构成；

所述催化活性组分的组成以质量分数计，二氧化钛：二氧化锰：四氧化三铁：二氧化铈＝4～5：1～2：3～4：1～2；

所述泡沫铝的孔隙率不低于60％，孔径为1～3mm；所述微弧氧化涂层的孔径为0.5～40m。

2.一种权利要求1所述的臭氧氧化催化材料的制备方法，其特征在于：具体包括如下步骤：

(1)按照比例称取纳米粒子、乙二醇、三乙醇胺加入到水中，配置成1L的A溶液，将其置于超声波发生器中进行超声辅助熟化；

(2)称取六偏磷酸钠、硅酸钠、草酸钛钾加入到水中，配置成1L的B溶液；

(3)将A溶液缓慢加入到B溶液，搅拌均匀既得C溶液；

(4)将清洗干净的泡沫铝样品置于C溶液中，以泡沫铝样品作阳极，以不锈钢作阴极，进行微弧氧化处理；

(5)将样品依次用水和乙醇冲洗干净，然后放入烘箱中进行充分烘干。

3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述纳米粒子、乙二醇、三乙醇胺的质量体积比为：10～30g：20～50ml：30～70ml；

所述超声辅助熟化的时间为50～90min；超声辅助熟化过程中A溶液的温度不高于50℃。

4.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，六偏磷酸钠、硅酸钠、草酸钛钾的质量比为：70～100g：8～12g：8～12g。

5.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于：步骤(4)中，微弧氧化处理过程中，施加正向电压为400～550V、正向占空比20～40％、正向频率400～600Hz、负向电压为100～200V、负向占空比5～10％、负向频率800～1000Hz，正负向脉冲比为10～30：1，处理时间为20～40min。

6.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述微弧氧化处理过程中向C溶液中由底部通入空气，流量为0.5～1L/min；

所述微弧氧化处理过程中C溶液的温度不高于45℃。

7.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于：步骤(5)中，水和乙醇冲洗干净的样品先进行热风吹3～5min，再放入烘箱中进行充分烘干；

烘干温度为50～80℃，时间为10～20min。

8.权利要求1所述的臭氧氧化催化材料在水处理领域中的应用。