一種納米材料高效催化雙氧水制氧的方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種納米材料高效催化雙氧水制氧的方法，是在一定溫度下，將雙氧水滴加到金屬納米材料催化劑中分解產(chǎn)生氧氣。本發(fā)明采用納米材料高效催化雙氧水制氧，可以使制氧效率得到明顯提高。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種納米材料高效催化雙氧水制氧的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種氧氣制備方法，具體是指一種納米材料高效催化雙氧水制氧的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，工業(yè)制氧的方法大致可分為空氣冷凍分離法、分子篩制氧法(吸附法)、電解制氧法三種方法。工廠制氧的優(yōu)點(diǎn)是量大，價(jià)格便宜。但是，氧氣的貯存、運(yùn)輸、使用不方便。因此遠(yuǎn)離氧氣廠的偏遠(yuǎn)山區(qū)運(yùn)輸困難，另外有些特殊環(huán)境如病人家中、高空飛行、水下航行的潛艇、潛水作業(yè)、礦井搶救等攜帶巨大笨重的鋼瓶極為不便，小型鋼瓶貯氧量小，使用時(shí)間短，因此就出現(xiàn)化學(xué)制氧法，在化合物中以無(wú)機(jī)過(guò)氧化物含氧量最多且易釋放，目前化學(xué)制氧多采用過(guò)氧化物來(lái)制氧。雙氧水是過(guò)氧化物中最基本的物質(zhì)，也是各國(guó)科學(xué)家最早認(rèn)識(shí)的化學(xué)產(chǎn)氧劑。雙氧水具有產(chǎn)氧量較大(30%的稀釋液中，有效氧含量為14.1% )和成本較低的好處。用雙氧水制氧氣具有以下優(yōu)點(diǎn):無(wú)須加熱，裝置簡(jiǎn)單，反應(yīng)速度便于控制、成本低、產(chǎn)率高等優(yōu)點(diǎn)。高濃度的雙氧水以其高密度、無(wú)毒性和環(huán)境友好等特點(diǎn)，且既可作為雙組元液體推進(jìn)劑的氧化劑，也可作為單組元推進(jìn)劑使用，在綠色液體化學(xué)推進(jìn)劑有著廣泛的應(yīng)用前景，已引起國(guó)內(nèi)外的關(guān)注，期望它能在將來(lái)的航天工程中部分取代通用的高毒推進(jìn)劑。以上特殊環(huán) 境都需要快速高效的的分解雙氧水。
[0003]實(shí)驗(yàn)室中常用過(guò)氧化氫在二氧化錳的催化作用下分解制取氧氣的方法，但使用的是粉末狀二氧化錳，在反應(yīng)過(guò)程中與雙氧水充分接觸不易分離，不能重復(fù)利用；當(dāng)顆粒較大時(shí)，反應(yīng)速度不夠理想等缺點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供一種納米材料高效催化雙氧水制氧的方法，采用納米材料高效催化雙氧水制氧，可以使制氧效率得到明顯提高。
[0005]為解決現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種納米材料高效催化雙氧水制氧的方法，其特征在于:在一定溫度下，將雙氧水滴加到金屬納米材料催化劑中分解
產(chǎn)生氧氣。
[0006]進(jìn)一步，所述溫度為_(kāi)2°C~40°C。
[0007]進(jìn)一步，所述金屬納米材料催化劑的用量為0.001%~I %。
[0008]進(jìn)一步,所述金屬納米材料催化劑包括Pt、Ag、Fe納米材料及其合金納米材料。
[0009]進(jìn)一步，所述Pt納米材料包括Pt納米粒子、納米線(xiàn)、納米棒、納米空心球和枝狀納米粒子。
[0010]進(jìn)一步，所述Ag納米材料包括Ag納米粒子、納米線(xiàn)、納米棒和納米空心球。
[0011]進(jìn)一步,所述Fe納米材料包括四氧化三鐵納米粒子、三氧化二鐵納米粒子和納米棒。
[0012]進(jìn)一步，所述Cu納米材料包括氧化銅納米粒子、納米線(xiàn)、納米棒。[0013]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明提供一種納米材料高效催化雙氧水制氧的方法，采用納米材料高效催化雙氧水制氧，可以使制氧效率得到明顯提高。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為本發(fā)明的制氧裝置圖；
[0015]圖2為本發(fā)明的金屬納米材料催化劑的TEM圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0017]實(shí)施例1
[0018]室溫下，2mg鉬納米材料加入到反應(yīng)瓶中，10mL3%雙氧水慢慢滴加到反應(yīng)瓶中，用排水法收集雙氧水分解出的氧氣體積，收集氣體體積為llOmL。
[0019]實(shí)施例2
[0020]室溫下,5mg鉬納米材料加入到反應(yīng)瓶中，10mL3%雙氧水慢慢滴加到反應(yīng)瓶中，用排水法收集雙氧水分解出的氧氣體積，收集氣體體積為llOmL。
[0021]實(shí)施例3
[0022]室溫下，IOmg鉬納米材料加入到反應(yīng)瓶中，10mL3%雙氧水慢慢滴加到反應(yīng)瓶中，用排水法收集雙氧水分解出的氧氣體積,收集氣體體積為llOmL。
[0023]實(shí)施例4
[0024]室溫下，20mg鉬納米材料加入到反應(yīng)瓶中，10mL3%雙氧水慢慢滴加到反應(yīng)瓶中，用排水法收集雙氧水分解出的氧氣體積,收集氣體體積為llOmL。
[0025]實(shí)施例5
[0026]室溫下,5mg鉬納米粒子加入到反應(yīng)瓶中，10mL3%雙氧水慢慢滴加到反應(yīng)瓶中，用排水法收集雙氧水分解出的氧氣體積，收集氣體體積為llOmL。
[0027]實(shí)施例6
[0028]室溫下，5mg鉬納米線(xiàn)加入到反應(yīng)瓶中，10mL3%雙氧水慢慢滴加到反應(yīng)瓶中，用排水法收集雙氧水分解出的氧氣體積，收集氣體體積為llOmL。
[0029]實(shí)施案例7
[0030]室溫下，5mg鉬納米棒加入到反應(yīng)瓶中，10mL3%雙氧水慢慢滴加到反應(yīng)瓶中，用排水法收集雙氧水分解出的氧氣體積，收集氣體體積為llOmL。
[0031]實(shí)施例8
[0032]室溫下，5mg鉬枝狀納米粒子加入到反應(yīng)瓶中，10mL3%雙氧水慢慢滴加到反應(yīng)瓶中，用排水法收集雙氧水分解出的氧氣體積，收集氣體體積為兒OmL。
[0033]實(shí)施例9
[0034]室溫下,5mg鉬納米粒子循環(huán)10次后加入到反應(yīng)瓶中，10mL3%雙氧水慢慢滴加到反應(yīng)瓶中，用排水法收集雙氧水分解出的氧氣體積，收集氣體體積為llOmL。
[0035]實(shí)施例10
[0036]室溫下,5mg鉬納米粒子循環(huán)50次后加入到反應(yīng)瓶中，10mL3%雙氧水慢慢滴加到反應(yīng)瓶中，用排水法收集雙氧水分解出的氧氣體積，收集氣體體積為llOmL。[0037]實(shí)施例11
[0038]室溫下，5mg鉬納米粒子循環(huán)100次后加入到反應(yīng)瓶中，10mL3%雙氧水慢慢滴加到反應(yīng)瓶中，用排水法收集雙氧水分解出的氧氣體積，收集氣體體積為llOmL。
[0039]實(shí)施例12
[0040]30°C下，5mg鉬納米材料加入到反應(yīng)瓶中，10mL3%雙氧水慢慢滴加到反應(yīng)瓶中，用排水法收集雙氧水分解出的氧氣體積，收集氣體體積為llOmL。
[0041]實(shí)施例13
[0042]15°C下，5mg鉬納米材料加入到反應(yīng)瓶中，10mL3%雙氧水慢慢滴加到反應(yīng)瓶中，用排水法收集雙氧水分解出的氧氣體積，收集氣體體積為llOmL。
[0043]實(shí)施例14
[0044](TC下，5mg鉬納米材料加入到反應(yīng)瓶中，10mL3%雙氧水慢慢滴加到反應(yīng)瓶中，用排水法收集雙氧 水分解出的氧氣體積，收集氣體體積為llOmL。
[0045]實(shí)施例15
[0046]-2°C下，5mg鉬納米材料加入到反應(yīng)瓶中，10mL3%雙氧水慢慢滴加到反應(yīng)瓶中，用排水法收集雙氧水分解出的氧氣體積，收集氣體體積為llOmL。
[0047]實(shí)施例16
[0048]室溫下，20mg銀納米材料加入到反應(yīng)瓶中，10mL3%雙氧水慢慢滴加到反應(yīng)瓶中，用排水法收集雙氧水分解出的氧氣體積，收集氣體體積為llOmL。部分銀納米材料溶解。
[0049]實(shí)施例17
[0050]室溫下,20mg四氧化三鐵納米材料加入到反應(yīng)瓶中，10mL3%雙氧水慢慢滴加到反應(yīng)瓶中，用排水法收集雙氧水分解出的氧氣體積，收集氣體體積為llOmL。部分納米材料溶解。
[0051]實(shí)施例18
[0052]室溫下,20mg三氧化二鐵納米材料加入到反應(yīng)瓶中，10mL3%雙氧水慢慢滴加到反應(yīng)瓶中，用排水法收集雙氧水分解出的氧氣體積，收集氣體體積為llOmL。部分納米材料溶解。
[0053]實(shí)施例19
[0054]室溫下,20mg銅納米納米材料加入到反應(yīng)瓶中，10mL3%雙氧水慢慢滴加到反應(yīng)瓶中，用排水法收集雙氧水分解出的氧氣體積，收集氣體體積為110mL。部分納米材料溶解。
[0055]實(shí)施例20
[0056]室溫下，5mg鉬納米納米材料加入到含有IOOmL0.3 %雙氧水反應(yīng)瓶中，用排水法收集雙氧水分解出的氧氣體積，收集氣體體積為llOmL。完全分解后所用時(shí)間5~10秒。室溫下，5mg普通雙氧水催化劑加入到含有IOOmL0.3 %雙氧水反應(yīng)瓶中，用排水法收集雙氧水分解出的氧氣體積，收集氣體體積為llOmL。所用時(shí)間9~10分鐘。
[0057]顯而易見(jiàn)，在不偏離本發(fā)明的真實(shí)精神和范圍的前提下，在此描述的本發(fā)明可以有許多變化。因此，所有對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)顯而易見(jiàn)的改變，都應(yīng)包括在本權(quán)利要求書(shū)所涵蓋的范圍之內(nèi)。本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍僅由所述的權(quán)利要求書(shū)進(jìn)行限定。
【權(quán)利要求】
1.一種納米材料高效催化雙氧水制氧的方法，其特征在于:在一定溫度下，將雙氧水滴加到金屬納米材料催化劑中分解產(chǎn)生氧氣。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種納米材料高效催化雙氧水制氧的方法，其特征在于:所述溫度為_(kāi)2°C~40°C。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種納米材料高效催化雙氧水制氧的方法，其特征在于:所述金屬納米材料催化劑的用量為0.001%~1%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種納米材料高效催化雙氧水制氧的方法，其特征在于:所述金屬納米材料催化劑包括Pt、Ag、Fe、Cu納米材料及其合金納米材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種納米材料高效催化雙氧水制氧的方法，其特征在于:所述Pt納米材料包括Pt納米粒子、納米線(xiàn)、納米棒、納米空心球和枝狀納米粒子。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種納米材料高效催化雙氧水制氧的方法，其特征在于:所述Ag納米材料包括Ag納米粒子、納米線(xiàn)、納米棒和納米空心球。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種納米材料高效催化雙氧水制氧的方法，其特征在于:所述Fe納米材料包括四氧化三鐵納米粒子、三氧化二鐵納米粒子和納米棒。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種納米材料高效催化雙氧水制氧的方法，其特征在于:所述Cu納米材 料包括氧化銅納米粒子、納米線(xiàn)、納米棒。
【文檔編號(hào)】B01J23/89GK103539072SQ201310439676
【公開(kāi)日】2014年1月29日 申請(qǐng)日期:2013年9月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月24日
【發(fā)明者】顧宏偉, 顧月平, 魯英杰 申請(qǐng)人:蘇州創(chuàng)科微電子材料有限公司