[发明专利]具有高效光热协同催化净化VOCs的碱土金属掺杂MnO2催化剂的制备方法

摘要

本发明涉及一种具有高效光热协同催化净化VOCs的碱土金属掺杂MnO₂催化剂的制备方法，该方法仅以价廉易得的可溶性碱土金属R(Mg、Ca、Sr)(Ⅱ)盐、Mn(Ⅱ)盐以及KMnO₄为原料通过水热反应合成目标催化剂，反应条件温和，工艺简单，且无需加入任何添加剂，无需高温煅烧，无需负载贵金属，从极大地降低了生产成本。本发明所制备的碱土金属掺杂MnO₂复合催化剂，在紫外、可见及红外光谱有很强的吸收，具有高效的紫外、可见、红外光及全光谱光致热催化降解VOCs的催化活性和稳定性，并且其光致热催化活性远高于作为基准光催化剂的商用TiO₂(P25)，克服了TiO₂(P25)仅具有紫外光催化活性的不足。

主权项

1.一种具有高效光热协同催化净化VOCs的碱土金属掺杂MnO₂催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将可溶性碱土金属盐和可溶性Mn(II)盐溶于水中，再加入一定量酸溶液和KMnO₄并搅拌均匀，接着将混合溶液密封加热进行水热氧化反应，反应完成后将溶液冷却至室温，固液分离得到碱土金属掺杂MnO₂复合催化剂；所述可溶性碱土金属盐为Mg(NO₃)₂或Ca(NO₃)₂或Sr(NO₃)₂，所述可溶性Mn(II)盐为Mn(NO₃)₂，可溶性碱土金属盐、可溶性Mn(II)盐以及KMnO₄的摩尔比为0.1875‑1.5:1:2；所述酸溶液为95‑98wt％的浓硝酸，其加入量占混合溶液总体积的1％，加入酸溶液后所得混合溶液中Mn²⁺的浓度为0.1mol/L；水热氧化反应的温度为75℃，反应时间为24‑30h。