The invention belongs to the field of environmental catalytic purification technology, and provides a nanometer catalyst for toluene catalytic oxidation, a preparation method and application thereof. The preparation method of the catalyst is one step hydrothermal method. The oxalic acid solution of different concentrations is used as a reducing agent and added to the Potassium Permanganate solution. It is mixed and stirred and transferred to the reaction kettle, and the water heat is 12 24h water heat of 12. Then it is made by pumping, washing, drying and roasting. The gas produced by the thermal decomposition of oxalic acid makes the catalyst prepared by this invention has a high specific surface area, rich pore structure, and a stable morphology of the catalyst by hydrothermal method. At the same time, the mixed crystal catalyst in the catalyst has good catalytic oxidation activity and stability of toluene. At about 200 c, the removal efficiency of toluene can reach 99%. It has a broad application prospect.
【技术实现步骤摘要】
用于甲苯催化氧化的纳米催化剂、制备方法及其应用
本专利技术属于环境催化净化
,涉及用于甲苯催化氧化的α-,β-以及不同质量比的混晶α@β-MnO2纳米催化剂、制备方法及其在甲苯催化氧化在中的应用。
技术介绍
随着现代工业的发展,环境污染日趋严重,防止环境污染已经成为关系到国计民生的重大课题。VOCs主要来源于燃料燃烧,工业制造和溶剂排放,对人类、动物甚至是植物有非常大的危害,甲苯作为一种常见的溶剂和添加剂,对人类的皮肤、粘膜等于刺激性,吸入高浓度甲苯还会引起急性中毒,长期接触还会引起神经系统疾病是一种主要的VOCs污染物。催化氧化技术可实现较低温度下利用催化剂的催化氧化性能将VOCs完全矿化,去除效率高,能耗较低。因此开发廉价、低温高效稳定的催化剂对该技术的推广尤为重要。过渡金属氧化物MnO2来源广泛,价格低廉,稳定性好,形貌结构多样,是一类环境友好型催化剂,近年来作为负载贵金属的载体或者单一活性组分已经被广泛运用于催化氧化甲苯的研究中。Li利用不同形貌的载体MnO2负载Ag在220℃实现甲苯完全催化氧化(LiJ,QuZ,QinY,etal.AppliedSurfaceScience,2016,385:234-240.)。Dai合成不同形貌的MnOx作为单一活性组分催化氧化甲苯,在空速为40000mL/(gh)时,T90%=233-245℃(WangF,DaiH,DengJ,etal.EnvironmentalScience&Technology,2012,46(7):4034-4041.)。然而对于负载贵金属来说,经济效益以及热稳定性差,对 ...
【技术保护点】
一种用于甲苯催化氧化的纳米催化剂,其特征在于,该催化剂为α‑MnO2、β‑MnO2或混晶α@β‑MnO2。
【技术特征摘要】
1.一种用于甲苯催化氧化的纳米催化剂,其特征在于,该催化剂为α-MnO2、β-MnO2或混晶α@β-MnO2。2.一种用于甲苯催化氧化的α-、β-和混晶α@β-MnO2纳米催化剂的制备方法,其特征在于,采用水热法制备,步骤如下:(1)将高锰酸钾添加到去离子水中,在60℃水浴下搅拌30-60min,使其完全溶解,得到高锰酸钾溶液;再将草酸添加到去离子水中,得到草酸溶液;最后,将草酸溶液滴加到高锰酸钾溶液中,混合搅拌30-60min;将混合溶液转移到反应釜中,在100-240℃下水热12-24h;其中,高锰酸钾溶液与草酸溶液的体积相同;混合溶液中高锰酸钾与草酸的摩尔比为1:1~2:1;(2)将步骤(1)反应后的沉淀物收集,用去离子水和无水乙醇洗涤、在60-100℃温度条...
【专利技术属性】
技术研发人员:曲振平,黄娜,王奕,
申请(专利权)人:大连理工大学,
类型:发明
国别省市:辽宁,21
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