[发明专利]一种催化剂及其制备方法

说明书

本发明涉及纳米材料技术领域，公开了一种催化剂及其制备方法，所述制备方法包括以下步骤：步骤1：将水溶性葫芦[7]脲和乳酸锰溶解于去离子水中搅拌的到溶液A；步骤2，往溶液A中滴加高锰酸钾水溶液搅拌反应得到溶液B；步骤3：将溶液B进行离心处理得到沉淀物；步骤4：将沉淀物进行冷冻干燥处理得到所述催化剂。其制备出的催化剂用于臭氧催化分解时，该催化剂能够有效地提升臭氧催化分解的效率。

技术领域

本发明涉及臭氧催化分解技术领域，具体涉及一种催化剂及其制备方法。

背景技术

臭氧(O₃)的来源分为自然源和人为源。人为源的O₃主要是由人为排放的NOx、VOCs等污染物的光化学反应生成。我国2012年2月发布的《环境空气质量标准》(GB3095-2012)规定，O₃的日最大8小时平均值二级浓度限值为160μg/m3。作为空气中六大污染物之一，O₃污染监测是O₃污染预报和防治的重要内容之一。

催化分解O₃可分为均相催化和多相催化，其中多相催化是指通过固相催化剂的表面发生催化作用，催化剂活性组份主要包括金属氧化物(如MnO₂)、贵金属、活性碳、多孔陶瓷、沸石材料等，该类催化剂可以多次使用、避免了二次污染，因而备受青睐。

纳米催化剂因为其尺度小、分散性好、比表面积大将有助于提高催化剂的催化效率、降低催化剂的投入量。在催化分解臭氧中，研究最多的纳米催化剂组分是过渡金属氧化物。纳米MnO₂具有多变的晶型与晶体结构，常见的晶型有α-MnO₂、γ-MnO₂、β-MnO₂和δ-MnO₂等。采用不同的方法制备的纳米二氧化锰，其晶型不一样，性能不一样，应用领域也就不同。例如，在催化降解臭氧领域，β-MnO₂具有更佳的性能；在甲醛去除领域，δ-MnO₂α-MnO₂普通非纳米级-MnO₂γ-MnO₂。

但是日常使用中，纳米MnO₂易团聚，导致商业应用的性价比下降。

为了解决纳米MnO₂易团聚的技术问题，中国专利201610491962.0公开了一种含磁性铁的石墨烯-二氧化锰纳米材料的制备方法，首先将氧化石墨制备成石墨烯，然后将石墨烯、六水合氯化铁分别溶于硫酸锰溶液中，然后加入高锰酸钾溶液和酸，超声，得到含磁性铁的石墨烯-二氧化锰纳米材料。

上述专利通过引入石墨烯和四氧化三铁充当高效的载体，提高二氧化锰的使用效率和防止团聚，在作为电极材料时，可以大大减小电极的内阻，使得电子在材料中转移顺畅，大大的提高了复合材料的导电性能，是一种优良的电极材料。

但是臭氧催化分解领域使用的纳米MnO₂与作为电极材料的MnO₂原理不同，因此需要研究一种可以防止纳米MnO₂产生团聚并且能够提升纳米MnO₂臭氧催化分解效率的纳米MnO₂。

发明内容

本发明的目的之一在于，提供一种催化剂的制备方法，其制备出的催化剂用于臭氧催化分解时，该催化剂能够有效地提升臭氧催化分解的效率。

本发明另一目的在于，提供一种催化剂，通过水溶性葫芦[7]脲包裹纳米二氧化锰，使得纳米二氧化锰具有水溶性，不易团聚，并且有效提升臭氧催化分解的效率。

为实现上述目的，本发明提供了一种催化剂的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

步骤1：将水溶性葫芦[7]脲和乳酸锰溶解于去离子水中搅拌的到溶液A；

步骤2，往溶液A中滴加高锰酸钾水溶液搅拌反应得到溶液B；