一种用于光热协同等离子体催化降解甲苯的催化剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种用于光热协同等离子体催化降解挥发性有机物的催化剂，所述催化剂为多级片层结构的石墨烯基二氧化锰纳米片。本发明专利技术还公开了一种用于光热协同等离子体催化降解挥发性有机物的催化剂的制备方法：将镍粉烧结成泡沫镍；将泡沫镍放置在等离子体增强化学气相沉积装置中生长石墨烯纳米片，臭氧氧化；将石墨烯纳米片用过量的盐酸溶液刻蚀，洗涤，冷冻干燥；将石墨烯纳米片用高锰酸钾溶液氧化，洗涤，冷冻干燥，煅烧后得到石墨烯基二氧化锰纳米片催化剂。本发明专利技术提供的催化剂具有低能量消耗和在相同等离子体能量密度下实现更好的VOCs降解效果；催化剂的制备工艺简单。

【技术实现步骤摘要】
一种用于光热协同等离子体催化降解甲苯的催化剂及其制备方法和应用
本专利技术属于催化材料及环境保护
，特别涉及一种光热协同等离子体催化降解甲苯的催化剂及其制备方法和应用。
技术介绍
空气污染作为全球性的环境问题，对人体健康和环境有严重的危害。暴露在空气污染中容易导致心血管和呼吸系统疾病以及肺癌，使得死亡率和发病率大大增加。等离子体催化将低温等离子体和催化剂耦合，是一种具有潜力的高效降解挥发性有机化合物(VOCs)的技术。等离子体后催化(PPC)将催化剂放置在等离子体区域之后，能够高效利用等离子体长寿命物种臭氧，将其转换为活性氧，从而促进VOCs的降解效果和产物的选择性，展示出商业规模应用的潜力。然而，进一步提高VOCs降解过程中的能量效率是非常重要的，使得等离子体催化降解VOCs技术更加有吸引力且具有经济竞争力。等离子体后催化的能量效率可以通过优化等离子体过程或者催化反应过程来实现。尽管提高等离子体的能量密度可以强化VOCs降解效率，但是会降低等离子体后催化的能量效率。考虑到催化剂在等离子体后催化过程中的重要角色，设计活泼且本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于光热协同等离子体催化降解挥发性有机物的催化剂，其特征在于，所述催化剂为多级片层结构的石墨烯基二氧化锰纳米片。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于光热协同等离子体催化降解挥发性有机物的催化剂，其特征在于，所述催化剂为多级片层结构的石墨烯基二氧化锰纳米片。


2.根据权利要求1所述的用于光热协同等离子体催化降解挥发性有机物的催化剂，其特征在于，以质量百分数计，所述催化剂中Mn的含量为10-30％。


3.根据权利要求1所述的用于光热协同等离子体催化降解挥发性有机物的催化剂，其特征在于，所述石墨烯基二氧化锰纳米片的形貌为稀疏、致密或堆叠的纳米片层。


4.一种制备权利要求1-3任一所述的用于光热协同等离子体催化降解挥发性有机物的催化剂的方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
(1)将镍粉放置在真空管式炉中烧结成泡沫镍，冷却；
(2)将步骤(1)得到的泡沫镍放置在等离子体增强化学气相沉积装置中生长石墨烯纳米片，臭氧氧化；
(3)将步骤(2)得到的石墨烯纳米片用过量的盐酸溶液刻蚀，洗涤，...

【专利技术属性】
技术研发人员：薄拯，杨化超，杨仕玲，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33