一种用于臭氧分解的催化剂及其制备方法和用途技术

本发明专利技术涉及一种用于臭氧分解的催化剂及其制备方法和用途，所述催化剂为拥有镍铁水滑石结构的层状双金属氢氧化物，所述催化剂中镍元素和铁元素的摩尔比为(2.5‑3.5):1，将其用于催化分解臭氧，在臭氧浓度为40ppm、测试温度为30℃、相对湿度为65％，空速为840,000mL/g/h的条件下，催化反应进行6h后，其催化臭氧分解的转化率最高可达89％；同时本发明专利技术所述催化剂的结构稳定性较高，在上述测试条件下，催化反应进行120h后，其催化臭氧分解的效率最高仍可达79％。

【技术实现步骤摘要】
一种用于臭氧分解的催化剂及其制备方法和用途
本专利技术属于催化剂领域，涉及一种用于臭氧分解的催化剂及其制备方法和用途。
技术介绍
臭氧是地球大气中一种微量气体，大气中90％以上的臭氧存在于大气层的上部或平流层，离地面有10～50千米，这才是需要人类保护的大气臭氧层。还有少部分的臭氧分子在近地面，仍能对阻挡紫外线有一定作用。但是，目前地面附近大气中的臭氧浓度有快速增高的趋势，虽然臭氧在平流层起到了保护人类与环境的重要作用，但若其在对流层浓度增加，则会对人体健康产生有害影响；臭氧对眼睛和呼吸道有刺激作用，对肺功能也有影响，较高浓度的臭氧对生态系统也是有害的。CN109985633A中公开了一种臭氧分解催化剂，在催化剂载体上负载有氧化铁与二氧化锰，氧化铁与催化剂载体的重量比为(0.07～0.6):1，二氧化锰与催化剂载体的重量比为(0.08～0.8):1；其制备方法包括：将Fe(NO3)3·9H2O加入Mn(NO3)2溶液中形成混合溶液；将催化剂载体加入混合溶液中，用氨水调节混合溶液的pH值为8～9，形成混合浆料；将混合浆料置于陶瓷托盘中，烘本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于臭氧分解的催化剂，其特征在于，所述催化剂为镍铁水滑石结构，其中，Ni元素和Fe元素的摩尔比为(2.5-3.5):1。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于臭氧分解的催化剂，其特征在于，所述催化剂为镍铁水滑石结构，其中，Ni元素和Fe元素的摩尔比为(2.5-3.5):1。


2.如权利要求1所述的催化剂，其特征在于，所述催化剂中Ni元素与Fe元素的摩尔比为(2.8-3.2):1。


3.如权利要求1或2所述的催化剂，其特征在于，所述催化剂通过共沉淀法制备得到。


4.如权利要求1-3任一项所述的用于臭氧分解的催化剂的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
(1)配制含镍前驱体和铁前驱体的水溶液；
(2)配制含碱金属氢氧化物和碱金属碳酸盐的水溶液；
(3)将步骤(1)和步骤(2)中的水溶液混合，加热搅拌，得到所述催化剂。


5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述镍前驱体包括硝酸镍、氯化镍或硫酸镍中的任意一种或至少两种的组合；
优选地，步骤(1)所述铁前驱体包括硝酸铁、氯化铁或硫酸铁中的任意一种或至少两种的组合；
优选地，步骤(1)所述含镍前驱体和铁前驱体的水溶液中金属离子的浓度为0.8-1.2mol/L。


6.如权利要求4或5所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述碱金属氢氧化物包括氢氧化钠和/或氢氧化钾；
优选地，步骤(2)所述碱金属碳酸盐包括碳酸钠和/或碳酸钾；
优选地，步骤(2)所述水溶液中碱金属氢氧化物的浓度为1.5-1.7mol/L；
优选地，步骤(2)所述水溶液中碱金属碳酸盐的浓度为0.4-0.6mol/L。


7.如权利要求4-6任一项所述的方法，其特征在于，步骤(3)中将步骤(1)和步骤(2)中的水溶液混合的方法包括将步骤(1)中的水溶液和步骤(2)中的水溶液同时加入70-90℃的热水中，搅拌混合，得到混合溶液；
优选地，步骤(1)中的水溶液和步骤(2)中的水溶液...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺泓，马金珠，陈莹法，
申请(专利权)人：中国科学院生态环境研究中心，
类型：发明
国别省市：北京;11