本发明专利技术公开了一种有机废气高效净化OMS‑2非贵金属催化剂及其制备方法，该方法包括以下步骤：将0.1‑1mol的高锰酸钾溶液和0.1‑1mol的硫酸锰溶液按照10‑20：5‑20的体积比依次放入到500ml三颈瓶中；再滴加0‑0.2mol的酸，使得混合液PH为酸性；高锰酸钾溶液、硫酸锰溶液和酸三者按照体积比为：10‑20：5‑20：1‑2；混合液在适合温度下进行磁力搅拌；磁力搅拌的混合液进行加热回流后形成OMS‑2粗产物；OMS‑2粗产物进行过滤；过滤后的OMS‑2粗产物用去离子水洗涤至PH值显中性；去离子水洗涤后再干燥即可得到纯净的OMS‑2纳米晶。本发明专利技术克服现有贵金属催化燃烧技术的成本高昂及贵金属材料稀缺的难题，制备出高效净化、低成本的非贵金属催化剂。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种环境污染物治理领域，尤其涉及一种有机废气高效净化OMS-2非贵金属催化剂及其制备方法，该催化剂涉及工业挥发性有机化合物（VOCs）废气的治理及汽车尾气的净化。
技术介绍
挥发性有机物（VOCs）是大气污染物的主要成分，油漆涂料、石油化工、电器及汽车涂装、制药、电子等诸多行业大量排放的高浓度VOCs，严重危害人类身体健康的同时，对生态环境造成了严重的威胁。
目前，催化降解法处理大气污染是处理大气污染最为有效的方法之一，尤其针对工业源VOCs污染和汽车尾气污染的处理最为有效。高性能的氧化催化剂是催化技术的关键。商业化应用的治理大气污染的催化剂以贵金属催化剂（Pt、Pd）为主。钯、铂在地壳中含量稀少，分别为15ppb和1ppb，因此价格昂贵。我国的钯、铂金属资源更加稀缺，因此研发高效低成本非贵金属OMS-2催化剂取代稀有昂贵的贵金属催化剂，将对我国的大气污染治理起到重要的推动作用，产生巨大的经济社会效益。
技术实现思路
针对上述技术中存在的不足之处，本专利技术提供一种有机废气高效净化OMS-2非贵金属催化剂及其制备方法，该方法克服现有贵金属催化燃烧技术的成本高昂及贵金属材料稀缺的难题，制备出高效净化、低成本的非贵金属催化剂。
为实现上述目的，本专利技术提供一种有机废气高效净化OMS-2非贵金属催化剂，包括0.1-1mol的高锰酸钾溶液、0.1-1mol的硫酸锰溶液和0-0.2mol的酸，且所述高锰酸钾溶液、硫酸锰溶液和酸三者按照体积比为：10-20：5-20：1-2；所述MnO4-/Mn2+摩尔比值保持在0.1-0.9之间。
为实现上述目的，本专利技术还提供一种有机废气高效净化OMS-2非贵金属催化剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，将0.1-1mol的高锰酸钾溶液和0.1-1mol的硫酸锰溶液按照10-20：5-20的体积比依次放入到500ml三颈瓶中；
步骤2，再滴加0-0.2mol的酸，使得混合液PH为酸性；高锰酸钾溶液、硫酸锰溶液和酸三者按照体积比为：10-20：5-20：1-2；
步骤3，混合液在适合温度下进行磁力搅拌；
步骤4，磁力搅拌的混合液进行加热回流后形成OMS-2粗产物；
步骤5，OMS-2粗产物进行过滤；
步骤6，过滤后的OMS-2粗产物用去离子水洗涤至PH值显中性；
步骤7，去离子水洗涤后再干燥即可得到纯净的OMS-2纳米晶。
其中，所述步骤5中通过过滤最终剩下的是5-37微米粒径范围内的OMS-2粗产物。
其中，所述去离子水的体积与高锰酸钾溶液、硫酸锰溶液和酸三者总和的体积比为1-5:1；且洗涤后滤出液的离子电导率＜1000uS/cm。
其中，所述步骤2中混合液PH保持在1-6之间；所述步骤2中的酸可为硫酸、硝酸、盐酸、磷酸、氢氟酸、次氯酸、草酸、醋酸、柠檬酸、苹果酸和山梨酸中一种或几种的混合。
其中，所述步骤3中磁力搅拌的温度在60-200℃之间。
其中，所述步骤4中加热回流的时间范围在1-48h之间。
其中，所述OMS-2是一种存在于深海锰矿球和土壤沉积物中的锰钾矿,具有由[MnO6]八面体共边组成双链的2×2孔道结构。
其中，称取100ml0.2mol/l的高锰酸钾溶液，50ml1mol/l硫酸锰溶液依次放入500ml三颈瓶中,使MnO4-/Mn2+摩尔比值保持0.4，再滴加10ml的浓硫酸，使混合液PH=1-2，150℃下磁力搅拌，加热回流4h后，过滤，用去离子水洗涤至PH值显中性，干燥即可得到纯净的OMS-2纳米晶。
其中，称取100ml0.2mol/l的高锰酸钾溶液，100ml1mol/l硫酸锰溶液依次放入500ml三颈瓶中,使MnO4-/Mn2+摩尔比值保持0.2，再滴加10ml浓盐酸，使混合液PH=2-3，100℃下磁力搅拌，加热回流10h后，过滤，用去离子水洗涤至PH值显中性，干燥即可得到纯净的OMS-2纳米晶。
其中，称取100ml0.8mol/l的高锰酸钾溶液，100ml1mol/l硫酸锰溶液依次放入500ml三颈瓶中,使MnO4-/Mn2+摩尔比值保持0.8，再滴加5ml草酸，使混合液PH=5-6，100℃下磁力搅拌，加热回流48h后，过滤，用去离子水洗涤至PH值显中性，干燥即可得到纯净的OMS-2纳米晶。
本专利技术的有益效果是：与现有技术相比，本专利技术提供的有机废气高效净化OMS-2非贵金属催化剂及其制备方法，该OMS-2非贵金属催化剂是在强酸性溶液中,由高锰酸钾（KMnO4）溶液、氧化硫酸锰（MnSO4）和酸,在适宜温度下加热回流合成，加热回流一定时间后，过滤，用去离子水洗涤至PH值显中性，干燥即可得到纯净的OMS-2纳米晶，即可制备得到OMS-2非贵金属催化剂。本方法的设备简单、操作方式便捷、生产成本低，该方法克服现有贵金属催化燃烧技术的成本高昂及贵金属材料稀缺的难题，制备出高效净化、低成本的非贵金属催化剂。且该OMS-2非贵金属催化剂在长时间的工作后其活性无衰减，具有很好的稳定性，因此高效低成本OMS-2非贵金属催化剂取代稀有昂贵的贵金属催化剂，对大气污染治理起到重要的推动作用，产生巨大的经济社会效益。
附图说明
图1为本专利技术的有机废气高效净化OMS-2非贵金属催化剂的制备方法的工艺流程图；
图2为本专利技术制备的OMS-2非贵金属催化剂的降解苯的活性图；
图3为本专利技术制备的OMS-2非贵金属催化剂的降解苯的60h稳定性图。
具体实施方式
为了更清楚地表述本专利技术，下面结合附图对本专利技术作进一步地描述。
本专利技术的有机废气高效净化OMS-2非贵金属催化剂，包括0.1-1mol的高锰酸钾溶液、0.1-1mol的硫酸锰溶液和0-0.2mol的酸，所述高锰酸钾溶液、硫酸锰溶液和酸三者按照体积比为：10-20：5-20：1-2；所述MnO4-/Mn2+摩尔比值保持在0.1-0.9之间。
请进一步参阅图1，本专利技术还提供一种有机废气高效净化OMS-2非贵金属催化剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤S1，将0.1-1mol的高锰酸钾溶液和0.1-1mol的硫酸锰溶液按照10-20：5-20的体积比依次放入到500ml三颈瓶中；
步骤S2，再滴加0-0.2mol的酸，使得混合液PH为酸性；高锰酸钾溶液、硫酸锰溶液和酸三者按照体积比为：10-20：5-20：1-2；混合液PH保持在1-6之间，但不限于此范围；步骤S2中的酸可为硫酸、硝酸、盐酸、磷酸、氢氟酸、次氯酸、草酸、醋酸、柠檬酸、苹果酸和山梨酸中一种或几种的混合；其中硫酸、硝酸、盐酸、磷酸、氢氟酸、次氯酸等是无机酸，草酸、醋酸、柠檬酸、苹果酸和山梨酸等是有机酸；
步骤S3，混合液在适合温度下进行磁力搅拌；磁力搅拌的温度在60-200℃之间，但并不局限于此温度范围；
步骤S4，磁力搅拌的混合液进行加热回流后形成OMS-2粗产物；加热回流的时间范围在1-48h之间，但并局限于此范围；
步骤S5，OMS-2粗产物进行过滤；这里的过滤方式包括离心过滤、减压抽滤、加压压滤等方法，滤布孔径尺寸在400-2500目范围;且最终剩下的是5-37微米粒径范围之间的OMS-2粗产物；
步骤S6，过滤后的OMS-2粗产物用去本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种有机废气高效净化OMS‑2非贵金属催化剂，其特征在于，包括0.1‑1mol的高锰酸钾溶液、0.1‑1mol的硫酸锰溶液和0‑0.2mol的酸，且所述高锰酸钾溶液、硫酸锰溶液和酸三者按照体积比为：10‑20：5‑20：1‑2；所述MnO4‑/Mn2+摩尔比值保持在0.1‑0.9之间。
【技术特征摘要】
1.一种有机废气高效净化OMS-2非贵金属催化剂，其特征在于，包括0.1-1mol的高锰酸钾溶液、0.1-1mol的硫酸锰溶液和0-0.2mol的酸，且所述高锰酸钾溶液、硫酸锰溶液和酸三者按照体积比为：10-20：5-20：1-2；所述MnO4-/Mn2+摩尔比值保持在0.1-0.9之间。
2.一种有机废气高效净化OMS-2非贵金属催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，将0.1-1mol的高锰酸钾溶液和0.1-1mol的硫酸锰溶液按照10-20：5-20的体积比依次放入到500ml三颈瓶中；
步骤2，再滴加0-0.2mol的酸，使得混合液PH为酸性；高锰酸钾溶液、硫酸锰溶液和酸三者按照体积比为：10-20：5-20：1-2；
步骤3，混合液在适合温度下进行磁力搅拌；
步骤4，磁力搅拌的混合液进行加热回流后形成OMS-2粗产物；
步骤5，OMS-2粗产物进行过滤；
步骤6，过滤后的OMS-2粗产物用去离子水洗涤至PH值显中性；
步骤7，去离子水洗涤后再干燥即可得到纯净的OMS-2纳米晶。
3.根据权利要求2所述的有机废气高效净化OMS-2非贵金属催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤5中通过过滤最终剩下的是5-37微米粒径范围内的OMS-2粗产物。
4.根据权利要求2所述的有机废气高效净化OMS-2非贵金属催化剂的制备方法，其特征在于，所述去离子水的体积与高锰酸钾溶液、硫酸锰溶液和酸三者总和的体积比为1-5:1；且洗涤后滤出液的离子电导率＜1000uS/cm。
5.根据权利要求2所述的有机废气高效净化OMS-2非贵金属催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤2中混合液PH保持在1-6之间；所述步骤2中的酸可为硫酸、硝酸、盐酸、磷酸、氢氟酸、次氯酸、草酸、醋酸、柠檬酸、苹果酸和山梨酸中一种或几种的混合。
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【专利技术属性】
技术研发人员：陈雄，姚吉豪，马宜腾，
申请(专利权)人：深圳市创智成功科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44
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