一种臭氧催化剂及制备方法技术

一种臭氧催化剂，包括载体和金属催化活性组分，金属活性组分负载在载体上；金属活性组分包括CuO

【技术实现步骤摘要】
一种臭氧催化剂及制备方法


[0001]本专利技术涉及一种对环境微生物进行消杀的臭氧催化剂及制备方法。

技术介绍

[0002]目前在许多国家和地区，臭氧的应用极其广泛，其是世界公认的广谱、高效杀菌剂，能够有效的去除细菌和病毒。但是，臭氧在去除空气中致病细菌和病毒的过程中由于空气的流动速度较大，臭氧的浓度需求较高，导致在对空气消毒后有大量残余的臭氧没有被利用，从而，臭氧的利用率很低。传统的臭氧催化剂均是用于废水处理，催化剂的活性位点在催化剂载体上负载不均匀且负载量较低，使得臭氧的氧化作用得不到高效的利用，不适合用于空气消毒，因此导致臭氧对空气中细菌、病毒的去除率不高。

技术实现思路

[0003]本专利技术要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种臭氧氧化分解率高，对空气中的细菌或病毒消杀率高的臭氧催化剂及制备方法。
[0004]为解决上述技术问题，本专利技术提出的技术方案为：一种臭氧催化剂，包括载体和金属活性组分，所述金属活性组分负载在载体上；所述金属活性物质包括CuO
X
、ZnO、Fe2O3、Fe3O4和中Fe的一种或者多种；x=1或者2；载体包括颗粒状活性炭、4A分子筛或者由铝粉烧结而成的铝质多孔状基体。
[0005]上述的臭氧催化剂，优选的，所述铝质多孔状基体包括连接网和微米级或/和毫米级铝粉，所述微米级或/和毫米级铝粉烧结在连接网上，所述微米级或/和毫米级铝粉烧结在连接网后形成大量通孔。
[0006]上述的臭氧催化剂，优选的，所述铝质多孔状基体呈板状，厚度为2
‑
5 mm。
[0007]上述的臭氧催化剂，优选的，所述金属活性物质烧结在铝质多孔状基体的表面。
[0008]一种臭氧催化剂的制备方法，包括以下步骤，1）铝质多孔状基体的制备，将微米级或/和毫米级铝粉加入到溶剂中分散均匀；向步骤中分散液加入粘接剂，加入粘接剂后铝粉的质量占比为50
‑
85%；将步骤的铝粉浆料涂覆到连接网上后加热固化；将步骤固化后的铝粉浆料进行烧结，形成铝质多孔状基体；2）将铝质多孔状基体浸渍在活性物质前驱体中1
‑
60 min后固液分离；3）将完成步骤1）的铝质多孔状基体在600
‑
659℃的温度下保温1
‑
120 min；4）清洗后烘干成型为臭氧杀菌催化剂。
[0009]上述的臭氧催化剂的制备方法，优选的，所述步骤1）中的烧结包括以下步骤；第一阶段，将温度升到80
‑
150℃，并且保温20 min；第二阶段，在12 h内将温度缓慢升到500
‑
550℃，升温的速度需在1℃/min以内，并且在500
‑
550℃的温度下保温1
‑
2 h；第三阶段，将温度升高到630
‑
659℃，烧结3
‑
10 h。
[0010]上述的臭氧催化剂的制备方法，优选的，所述活性物质前驱体包括质量浓度为2
‑
6%的FeCl3溶液，质量浓度为2
‑
6%的ZnCO3悬浮液或者质量浓度为2
‑
6%的CuCO3悬浮液。
[0011]一种臭氧催化剂的制备方法，包括以下步骤：1）将活性炭颗粒或者4A分子筛浸渍在活性物质前驱体中12 h以上，在浸渍的过程中保持震荡；2）将步骤1）中活性炭颗粒过滤后在60
‑
100℃的条件下烘干固化；3）将步骤2）的活性炭颗粒在真空或者惰性气体的保护下煅烧4
‑
6 h，煅烧温度为450
‑
600℃；4）将步骤3）的活性炭颗粒加入到粘结剂中混合均匀，然后均匀的涂覆在网格状基体上；5）将网格状基体上的活性炭颗粒烘干使得活性炭颗粒粘结在网格状基体上。
[0012]上述的臭氧催化剂的制备方法，优选的，所述步骤1）中活性炭颗粒或者4A分子筛的重量为活性物质前驱体溶液质量的10%及以下。
[0013]与现有技术相比，本专利技术的优点在于：在本专利技术中金属活性组分能够均匀、高负载量在活性炭颗粒上，其为空气消毒器中的臭氧提供足够多的催化反应活性位点，产生大量氧化性更强的自由基，从而提高臭氧的氧化效率，最终提升臭氧对空气中的细菌或病毒的消杀率。
附图说明
[0014]图1为实施例1中网格状基体的结构示意图。
[0015]图2为实施例1中空气消毒器的气流通道结构示意图。
[0016]1、网格片；2、臭氧催化剂；3、臭氧发生器。
具体实施方式
[0017]为了便于理解本专利技术，下文将结合较佳的实施例对本专利技术作更全面、细致地描述，但本专利技术的保护范围并不限于以下具体的实施例。
[0018]需要特别说明的是，当某一元件被描述为“固定于、固接于、连接于或连通于”另一元件上时，它可以是直接固定、固接、连接或连通在另一元件上，也可以是通过其他中间连接件间接固定、固接、连接或连通在另一元件上。
[0019]除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不是旨在限制本专利技术的保护范围。
[0020]实施例1一种对空气中细菌进行消杀的臭氧催化剂，设置在空气消毒器中，包括网格状基体、粘结剂和活性物质，活性物质通过粘结剂固定在网格状基体上，活性物质包括活性炭颗粒和金属活性物质，金属活性物质负载在活性炭颗粒上。在本实施例中，金属活性物质为CuO
X
和ZnO的复合物，x=1或者2。
[0021]在本实施例中，如图1所示，网格状基体的网格片倾斜设置，倾斜的角度为45
°
。网格状基体的厚度为20 mm，在网格状基体上网格片倾斜设置，使得在空气消毒器中的空气流
经网格状基体时，空气流均会经过网格片上的活性物质。
[0022]本实施例还提供一种臭氧催化剂的制备方法，包括以下方法，首先将活性炭颗粒在0.05 mol/L HCl中超声振荡0.5
‑
1 h，进行洗涤后在0.05 mol/L NaOH超声振荡0.5
‑
1 h后洗涤到洗涤液为中性。
[0023]1）将活性炭颗粒浸渍在质量浓度均为2%的ZnCO3和CuCO3的混合悬浮液中 12 h以上，在浸渍的过程中保持震荡；在悬浮溶液中加入的活性炭颗粒的质量为ZnCO3和CuCO3溶液总质量的3%。
[0024]2）将步骤1）中活性炭颗粒过滤后在80℃的条件下烘干固化；3）将步骤2）的活性炭颗粒在真空或者惰性气体的保护下煅烧4
‑
6 h，煅烧温度为500℃；4）将步骤3）的活性炭颗粒加入到粘结剂中混合均匀，然后均匀的涂覆在网格状基体上；5）将网格状基体上的活性炭颗粒烘干使得活性炭颗粒通过粘结剂粘结在网格状基体的网格片上。粘结在网格片上的活性碳颗粒的厚度在1.5
‑
2 mm以上。
[0025]在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种臭氧催化剂，其特征在于：包括载体和金属催化活性组分，所述金属活性组分负载在载体上；所述金属活性物质包括CuO
X
、 ZnO、Fe2O3、Fe3O4和中Fe的一种或者多种；x=1或者2；载体包括颗粒状活性炭、4A分子筛或者由铝粉烧结而成的铝质多孔状基体。2.根据权利要求1所述的臭氧催化剂，其特征在于：所述铝质多孔状基体包括连接网和微米级或/和毫米级铝粉，所述微米级或/和毫米级铝粉烧结在连接网上，所述微米级或/和毫米级铝粉烧结在连接网后形成有多个通孔。3.根据权利要求1所述的臭氧催化剂，其特征在于：所述铝质多孔状基体呈板状，厚度为2
‑
5 mm。4.根据权利要求2所述的臭氧催化剂，其特征在于：所述金属活性物质烧结在铝质多孔状基体的表面。5.一种臭氧催化剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤，1）铝质多孔状基体的制备，将微米级或/和毫米级铝粉加入到溶剂中搅拌，使其分散均匀；向步骤中分散液加入粘接剂，加入粘接剂后铝粉的质量占比为50
‑
85%；将步骤的铝粉浆料涂覆到连接网上后加热固化；将步骤固化后的铝粉浆料进行烧结，形成铝质多孔状基体；2）将铝质多孔状基体浸渍在活性物质前驱体中1
‑
60 min后固液分离；3）将完成步骤1）的铝质多孔状基体在600
‑
659℃的温度下保温1
‑
120 min；4）清洗后烘干成型为臭氧催化剂。6.根据权利要求5所述的臭氧催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤1）中的烧结包括以下步骤；第...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯宁宁，谢建平，刘广忠，万立应，
申请(专利权)人：长沙瑞庭科技有限公司，
类型：发明
国别省市：