【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于催化分解污染气体，具体涉及一种可催化高湿度臭氧分解催化剂的制备方法。
技术介绍
1、臭氧作为一把双刃剑，平流层中的臭氧阻挡了大部分紫外线，保护近地面生物的正常生存，对人类生存有着至关重要的作用。但近地面臭氧是一种显著影响人类健康和生态系统的空气污染物；由于其强氧化潜力，可以对植物、昆虫和土壤微生物群落的生长产生不利影响，威胁到陆地生态系统和生物多样性。此外，长时间吸入低浓度的臭氧可导致呼吸和心肺疾病；室内打印机等仪器工作时会产生大量臭氧，室内臭氧还会造成危害人类健康的二次有机气溶胶污染。鉴于这些考虑，迫切需要开发臭氧去除技术。
2、目前，针对臭氧的消除技术主要包括热分解法、活性炭吸附法、电磁波辐射法以及催化分解法。其中，催化分解法因其高效、经济和安全的特点，被认为是目前最理想的臭氧处理方法。催化分解臭氧所使用的催化剂可以分为两类：贵金属和过渡金属氧化物。贵金属类催化剂具有高催化效率和良好的湿度抗性，但其的制备成本高昂；相对而言，过渡金属氧化物催化剂具有更低的制备成本，同时具备出色的催化活性，因此被广泛认为是目前最为理想的催化材料。在过渡金属氧化物中，锰元素因其活性较高、制备相对简单以及成本较低等优点而成为当前研究的热点。这些特性使得锰氧化物在臭氧分解领域备受关注。然而，氧空位很容易被水分子占据，这导致后续工作集中在改善锰氧化物的疏水性上。至今为止催化分解臭氧的锰氧化物催化剂仍然存在许多问题，如复杂的制备过程以及进一步改善疏水性的需求。
3、专利cn110152720b涉及一种制备臭氧催化剂的
4、综上所述，解决近地面高湿度高浓度臭氧污染成为该问题领域的核心关键，开发出可以应用于多种场景易制备的催化剂是消除近地面臭氧污染的重要措施，对于保护人体健康、生态系统稳定具有重要的发展意义。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题，本专利技术公开了一种可催化高湿度臭氧分解催化剂的制备方法，包括以下步骤：
2、s1：将硝酸镍、硝酸铁按照2:1～3:1的比例溶解于去离子水获得溶液a；
3、s2：将辛酸钠与氢氧化钠按照2:1～4:1的比例溶解于去离子水得到碱性溶液b；
4、s3：将a、b溶液在25-50℃温度的超声作用下溶解0.5-1.5小时；
5、s4：将溶液a和溶液b以固定速率滴定至反应容器中，滴定过程中反应容器完全密闭，且通过通入氮气防止二氧化碳干预反应；滴定时的温度的搅拌速率保持恒定，同时通过滴加纯氢氧化钠碱性溶液控制反应器中反应液的ph值；
6、s5：滴定完毕后进行陈化作用，后将所得悬浮液进行抽滤，用去离子水洗涤直到滤液呈中性，收集固相；
7、s6：将s5中得到的固相经过烘干、压片、过筛得到辛酸根插层的镍铁类水滑石；
8、s7：对辛酸根插层的镍铁类水滑石进行浓度为100～200ppm流量为1l/min以上的臭氧预处理；
9、进一步的，所述s4中，a、b溶液的滴定速率应保持同速，且滴定速率保持在1～2ml/min，通入氮气的总流量应不低于10ml/min，滴定过程温度维持在60～80℃，滴定过程中搅拌器转速维持在250rpm以上；同时控制ph的纯氢氧化钠碱性溶液浓度为4～6mol/l直到反应溶液ph维持在9.～11之间；
10、进一步的，所述s5中陈化温度为60～80℃，陈化时长为4～6h；进一步的，所述s6中，使用真空烘箱进行烘干，防止二氧化碳影响催化剂制备过程，烘干温度为70～80℃，烘干时长至少为24h；同时过筛尺寸应为40～60目。
11、本专利技术的有益效果是：
12、(1)本专利技术可以有效分解高湿度、高浓度臭氧，使其可应用于多元化场景、具有更高的实用生产价值；
13、(2)本专利技术成本低、工艺简单、工艺参数易控制、易于工业化生产；
14、(3)本专利技术不需焙烧，大幅度降低制备能耗，且制备流程简单；
15、(4)本专利技术首次采用预处理技术，促使催化剂结构重组变化，大幅度提高催化剂稳定性，预处理是通过对催化剂进行高湿度、高浓度、高空速的短时间臭氧氧化预处理工艺；当催化剂颜色由绿色完全转变为黑色即处理完毕，促使催化剂表面失氢，材料结构发生转化形成nioohfe-oaa结构，产生独特的氢空位，氢空位作为活性位点对臭氧具有优异的分解活性；氢空为一种材料表面缺陷，其作为活性位点，可增强材料扛湿性使其，减少在反应过程中反应中间体及水对活性点位的竞争吸附。
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1.一种可催化高湿度臭氧分解催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种可催化高湿度臭氧分解催化剂的制备方法，其特征在于，所述S4中，A、B溶液的滴定速率应保持同速，且滴定速率保持在1～2ml/min，通入氮气的总流量应不低于10ml/min，滴定过程温度维持在60～80℃，滴定过程中搅拌器转速维持在250rpm以上；同时控制PH的纯氢氧化钠碱性溶液浓度为4～6mol/L直到反应溶液pH维持在9～11之间。
3.根据权利要求1所述的一种可催化高湿度臭氧分解催化剂的制备方法，其特征在于，所述S5中陈化温度为60～80℃，陈化时长为4～6h。
4.根据权利要求1所述的一种可催化高湿度臭氧分解催化剂的制备方法，其特征在于，所述S6中，使用真空烘箱进行烘干，防止二氧化碳影响催化剂制备过程，烘干温度为70～80℃，烘干时长至少为24h；同时过筛尺寸应为40～60目。
5.如权利要求1-4任意一项所述的一种可催化高湿度臭氧分解催化剂的制备方法在臭氧分解中的应用。
【技术特征摘要】
1.一种可催化高湿度臭氧分解催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种可催化高湿度臭氧分解催化剂的制备方法，其特征在于，所述s4中，a、b溶液的滴定速率应保持同速，且滴定速率保持在1～2ml/min，通入氮气的总流量应不低于10ml/min，滴定过程温度维持在60～80℃，滴定过程中搅拌器转速维持在250rpm以上；同时控制ph的纯氢氧化钠碱性溶液浓度为4～6mol/l直到反应溶液ph维持在9～11之间。
3....
【专利技术属性】
技术研发人员：马懿星，李佳奇，李凤宇，王学谦，王飞，王郎郎，付容，朱恒希，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：
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