專利名稱：一種消除臭氧及氮氧化物的催化劑及其制備工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域中的空氣凈化材料，特別涉及一種消除臭氧及氮氧化物的催化劑及其制備工藝。
本發(fā)明的制備工藝為a、首先將硝酸錳、硝酸銅、硝酸鎳和硝酸銀混合制成硝酸鹽溶液；b、將催化劑載體浸沒于硝酸鹽溶液中3～4小時；c、取出在40℃～50℃烘干，將催化劑載體置于300℃～350℃氮?dú)獗Ｗo(hù)氣氛下加熱3～4小時，使催化劑載體表面微孔中的硝酸鹽，分解為氧化錳、氧化銅、氧化鎳、氧化銀；d、再在300℃～350℃氮?dú)庵屑尤?％～10％的氫氣維持20～30分鐘，可以在催化劑載體表面的微孔中得到少量相應(yīng)的納米尺度單晶金屬；
e、最后將催化劑載體冷卻到室溫后，即得消除臭氧及氮氧化物的催化劑。
在本發(fā)明的制備工藝中硝酸鹽溶液中含硝酸錳3％～8.4％、硝酸銅1％～3.6％、硝酸鎳0.25％～0.84％和硝酸銀0.15％～0.25％；催化劑載體為粘膠活性炭纖維載體。
本發(fā)明的催化劑中含二氧化錳62％～71％、氧化銅18％～27％、氧化鎳4％～6％、氧化銀7％～9％；它還含有少量的納米尺度單晶銅、鎳和銀。
本發(fā)明采用部分還原的工藝，使得催化劑的成份主要為二氧化錳、氧化銅、氧化鎳和氧化銀，含有少量的銅、鎳、銀的納米金屬晶體，金屬氧化物對臭氧分解的效率較高，少量的銅、鎳、銀的納米金屬晶體，對氮氧化物由較高的還原效率，且催化劑載體的比表面積很大，空氣能夠與催化劑充分接觸。對于空氣中低濃度臭氧、低濃度氮氧化物的催化效果可以達(dá)到95％，因此，在空氣流速大的條件下使用效果好，特別是可以保證除去空氣放電等離子體凈化裝置所產(chǎn)生的少量臭氧和氮氧化物，使得達(dá)到室內(nèi)空氣質(zhì)量的國家標(biāo)準(zhǔn)。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1，首先將3％的硝酸錳、1％的硝酸銅、0.25％的硝酸鎳和0.15％的硝酸銀混合，配制成濃度為4.4％的硝酸鹽溶液；將粘膠活性炭纖維載體浸沒于硝酸鹽溶液中3小時后取出在40℃烘干，再將粘膠活性炭纖維載體置于300℃氮?dú)獗Ｗo(hù)氣氛下加熱3小時，使粘膠活性炭纖維載體表面微孔中的硝酸鹽分解為二氧化錳、氧化銅、氧化鎳、氧化銀；再在300℃氮?dú)庵屑尤?％的氫氣維持20分鐘，可以在催化劑載體表面的微孔中得到少量相應(yīng)的納米尺度單晶金屬；最后將催化劑載體冷卻到室溫后，即得消除臭氧及氮氧化物的催化劑。
實(shí)施例2，首先將8.4％的硝酸錳、3.6％的硝酸銅、0.84％的硝酸鎳和0.25％的硝酸銀混合，配制成濃度為13.09％的硝酸鹽溶液；將粘膠活性炭纖維載體浸沒于硝酸鹽溶液中4小時后取出在50℃烘干，再將粘膠活性炭纖維載體置于350℃氮?dú)獗Ｗo(hù)氣氛下加熱4小時，使粘膠活性炭纖維載體表面微孔中的硝酸鹽分解為氧化錳、氧化銅、氧化鎳、氧化銀；再在350℃氮?dú)庵屑尤?0％的氫氣維持30分鐘，可以在催化劑載體表面的微孔中得到少量相應(yīng)的納米尺度單晶金屬；最后將催化劑載體冷卻到室溫后，即得消除臭氧及氮氧化物的催化劑。
實(shí)施例3，首先將5％的硝酸錳、2％的硝酸銅、0.5％的硝酸鎳和0.2％的硝酸銀混合，配制成濃度為7.7％的硝酸鹽溶液；將粘膠活性炭纖維載體浸沒于硝酸鹽溶液中3.5小時后取出在45℃烘干，再將粘膠活性炭纖維載體置于320℃氮?dú)獗Ｗo(hù)氣氛下加熱3.5小時，使粘膠活性炭纖維載體表面微孔中的硝酸鹽分解為氧化錳、氧化銅、氧化鎳、氧化銀；再在330℃氮?dú)庵屑尤?％的氫氣維持25分鐘，可以在催化劑載體表面的微孔中得到少量相應(yīng)的納米尺度單晶金屬；最后將催化劑載體冷卻到室溫后，即得消除臭氧及氮氧化物的催化劑。
實(shí)施例4，首先將8.4％的硝酸錳、1％的硝酸銅、0.84％的硝酸鎳和0.15％的硝酸銀混合，配制成濃度為10.39％的硝酸鹽溶液；將粘膠活性炭纖維載體浸沒于硝酸鹽溶液中3.8小時后取出在43℃烘干，將粘膠活性炭纖維載體置于340℃氮?dú)獗Ｗo(hù)氣氛下加熱3.2小時，使粘膠活性炭纖維載體表面微孔中的硝酸鹽分解為氧化錳、氧化銅、氧化鎳、氧化銀；再在310℃氮?dú)庵屑尤?％的氫氣維持23分鐘，可以在催化劑載體表面的微孔中得到少量相應(yīng)的納米尺度單晶金屬；最后將催化劑載體冷卻到室溫后，即得消除臭氧及氮氧化物的催化劑。
實(shí)施例5，首先將3％的硝酸錳、3.6％的硝酸銅、0.25％的硝酸鎳和0.15％的硝酸銀混合，配制成濃度為7％的硝酸鹽溶液；將粘膠活性炭纖維載體浸沒于硝酸鹽溶液中3.2小時后取出在48℃烘干，將粘膠活性炭纖維載體置于310℃氮?dú)獗Ｗo(hù)氣氛下加熱3.7小時，使粘膠活性炭纖維載體表面微孔中的硝酸鹽分解為氧化錳、氧化銅、氧化鎳、氧化銀；再在340℃氮?dú)庵屑尤?％的氫氣維持28分鐘，可以在催化劑載體表面的微孔中得到少量相應(yīng)的納米尺度單晶金屬；最后將催化劑載體冷卻到室溫后，即得消除臭氧及氮氧化物的催化劑。
實(shí)施例6，首先將7％的硝酸錳、1.8％的硝酸銅、0.6％的硝酸鎳和0.2％的硝酸銀混合，配制成濃度為9.6％的硝酸鹽溶液；將粘膠活性炭纖維載體浸沒于硝酸鹽溶液中3.6小時后取出在50℃烘干，再將粘膠活性炭纖維載體置于300℃氮?dú)獗Ｗo(hù)氣氛下加熱4小時，使粘膠活性炭纖維載體表面微孔中的硝酸鹽分解為氧化錳、氧化銅、氧化鎳、氧化銀；再在350℃氮?dú)庵屑尤?％的氫氣維持30分鐘，可以在催化劑載體表面的微孔中得到少量相應(yīng)的納米尺度單晶金屬；最后將催化劑載體冷卻到室溫后，即得消除臭氧及氮氧化物的催化劑。
根據(jù)本發(fā)明的制備工藝所得的催化劑中含氧化錳62％～71％、氧化銅18％～27％、氧化鎳4％～6％、氧化銀7％～9％，還含有少量的納米尺度單晶金屬錳、銅、鎳和銀。
權(quán)利要求
1.一種消除臭氧及氮氧化物的催化劑制備工藝，其特征在于a、首先將硝酸錳、硝酸銅、硝酸鎳和硝酸銀混合制成硝酸鹽溶液；b、將催化劑載體浸沒于硝酸鹽溶液中3～4小時；c、取出在40℃～50℃烘干，將催化劑載體置于300℃～350℃氮?dú)獗Ｗo(hù)氣氛下加熱3～4小時，使催化劑載體表面微孔中的硝酸鹽分解；d、再在300℃～350℃氮?dú)庵屑尤?％～10％的氫氣維持20～30分鐘；e、最后將催化劑載體冷卻到室溫后，即得消除臭氧及氮氧化物的催化劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的消除臭氧及氮氧化物的催化劑制備工藝，其特征在于所說的硝酸鹽溶液中含硝酸錳3％～8.4％、硝酸銅1％～3.6％、硝酸鎳0.25％～0.84％和硝酸銀0.15％～0.25％。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的消除臭氧及氮氧化物催化劑的制備工藝，其特征在于所說的催化劑載體為粘膠活性炭纖維載體。
4.一種消除臭氧及氮氧化物的催化劑，其特征在于其中含氧化錳62％～71％、氧化銅18％～27％、氧化鎳4％～6％、氧化銀7％～9％。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種消除臭氧及氮氧化物的催化劑，其特征在于它還含有少量的納米尺度單晶金屬錳、銅、鎳和銀。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種消除臭氧及氮氧化物的催化劑及其制備工藝,將硝酸錳、硝酸銅、硝酸鎳和硝酸銀制成硝酸鹽溶液;將催化劑載體置于硝酸鹽溶液中浸泡后取出烘干,置于氮?dú)庵屑訜?再將催化劑載體置于氮、氫混合氣體中加熱后冷卻到室溫,即可。本發(fā)明對臭氧分解的效率較高,對氮氧化物由較高的還原效率,且催化劑載體的比表面積很大,能與空氣充分接觸,用于清除放電空氣凈化和殺菌裝置、負(fù)離子發(fā)生器所產(chǎn)生的有害氣體。
文檔編號B01J37/00GK1375348SQ0113815
公開日2002年10月23日 申請日期2001年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月29日
發(fā)明者楊蘭均, 李嚴(yán), 蔡巍 申請人:西安交通大學(xué)