【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种管状结构mnco2o4尖晶石及其制备方法和应用，属于催化剂制备和新材料。
技术介绍
1、当今化石能源以及工业生产带来的环境问题制约着社会的发展，在针对挥发性有机物治理的方面，研发高效的催化剂是治理vocs的有效手段之一。在处理vocs的技术中，以催化燃烧为代表的vocs控制技术逐渐兴起，并且取得了很大的进步。催化剂作为催化燃烧技术的核心而成为催化燃烧技术的重点考察对象。催化燃烧所采用的催化剂主要分为负载型贵金属催化剂和过渡金属氧化物催化剂两种，贵金属催化剂如pt、pd等是目前国内外普遍采用的催化剂，但是贵金属价格昂贵资源有限，无法广泛应用。过渡金属氧化物催化剂由于资源比较丰富，价格相对低廉易获得，因此被选作为贵金属的替代品得到广泛的研究。
2、mnco2o4尖晶石作为一种过渡金属氧化物，是催化氧化vocs中比较新型的催化剂，作为一种可以通过简单溶液加工制备的高活性催化剂，且价格低廉并且催化效果优良，受到学者的广泛研究。目前，mnco2o4尖晶石催化剂的应用存在以下不足：一方面，mnco2o4尖晶石催化剂的制备流程较为复杂；另一方面，普通制备方法制备得到mnco2o4尖晶石催化剂其暴露晶面和活性位点有所差异，因此会影响到它的催化性能。上述两方面都会阻碍mnco2o4尖晶石催化剂的研究与应用。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是，克服现有技术的缺陷，提供一种管状结构mnco2o4尖晶石制备方法，能够简化制备流程，且制备得到的mnco2o4尖晶石
2、为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：
3、一种管状结构mnco2o4尖晶石制备方法，包括以下步骤：
4、步骤a，将乙酰丙酮钴、乙酰丙酮锰、pan(聚丙烯腈)和dmf(n，n-二甲基甲酰胺)进行混合，并搅拌均匀使其完全混合，得到前驱溶液；
5、步骤b，通过静电纺丝的方式将前驱溶液制成丝状薄膜；
6、步骤c，将丝状薄膜置于一定温度下进行钝化处理；
7、步骤d，将钝化处理后的丝状薄膜置于高温下进行煅烧处理。
8、步骤a中，混合具体为将乙酰丙酮钴、乙酰丙酮锰、pan和dmf置于广口瓶中，通过磁力搅拌机进行搅拌5～6h，转速为30～50转/s。
9、步骤a中，乙酰丙酮钴与乙酰丙酮锰的摩尔比例为2:1，pan为3～5g，dmf为30～50ml。
10、步骤b中，静电纺丝两端电压为0kv和15kv，推注速度为0.08～0.12mm/min，接收滚筒转速为100～300转/min，注射器距离接收滚筒距离12～20cm，接收滚筒以铝箔纸覆盖。本专利技术采用静电纺丝法制备mnco2o4尖晶石，静电纺丝法基于两端高电压差的作用下，使得前驱溶液以纳米丝状物的方式喷射而出，实现了以无定形状到纳米丝状的转变，再将丝状内部的碳基成分以煅烧的方式去除后，便使mnco2o4尖晶石形成了纳米管状的形态。
11、步骤c中，钝化处理具体为：采用空气干燥箱，以升温速率1～5℃/min对丝状薄膜进行加热，达到最终温度250～260℃后保温1～1.5h。钝化处理为防止空气中物质将前驱体薄膜氧化，起到保护作用。
12、步骤d中，煅烧处理具体为：程序设定以1～5℃/min的速率从室温上升到600～1000℃，并在该温度下保温1～1.5h，
13、一种管状结构mnco2o4尖晶石，由上述管状结构mnco2o4尖晶石制备方法制备得到。
14、一种管状结构mnco2o4尖晶石在甲苯的催化氧化中的应用。
15、本专利技术的有益效果：本专利技术提供的一种管状结构mnco2o4尖晶石制备方法，采用静电纺丝法制备mnco2o4尖晶石，静电纺丝法基于两端高电压差的作用下，使得前驱溶液以纳米丝状物的方式喷射而出，实现了以无定形状到纳米丝状的转变，再将丝状内部的碳基成分以煅烧的方式去除后，便使mnco2o4尖晶石形成了纳米管状的形态，与普通形态的尖晶石暴露的晶面是不同的，会有更多反应晶面的暴露，从而使得vocs分子与氧气能在更多的晶面上进行反应，具有有较高的催化活性，从而达到较好的催化氧化效果，在vocs的治理中具有广阔的应用前景；另外本专利技术通过原材料的混合与静电纺丝加煅烧等工艺制备，操作方便，简单易行，绿色环保，极大的简化了制备流程。
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1.一种管状结构MnCo2O4尖晶石制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述一种管状结构MnCo2O4尖晶石制备方法，其特征在于：步骤a中，混合具体为将乙酰丙酮钴、乙酰丙酮锰、PAN和DMF置于广口瓶中，通过磁力搅拌机进行搅拌5~6h，转速为30~50转/s。
3.根据权利要求1所述一种管状结构MnCo2O4尖晶石制备方法，其特征在于：步骤a中，乙酰丙酮钴与乙酰丙酮锰的摩尔比例为2:1，PAN为3~5g，DMF为30~50mL。
4.根据权利要求1所述一种管状结构MnCo2O4尖晶石制备方法，其特征在于：步骤b中，静电纺丝两端电压为0kV和15kV，推注速度为0.08~0.12mm/min，接收滚筒转速为100~300转/min，注射器距离接收滚筒距离12~20cm，接收滚筒以铝箔纸覆盖。
5.根据权利要求1所述一种管状结构MnCo2O4尖晶石制备方法，其特征在于：步骤c中，钝化处理具体为：采用空气干燥箱，以升温速率1~5℃/min对丝状薄膜进行加热，达到最终温度250~260℃后保温1~1.5h。
7.一种管状结构MnCo2O4尖晶石，其特征在于：由权利要求1到6任一项所述管状结构MnCo2O4尖晶石制备方法制备得到。
8.一种权利要求7所述管状结构MnCo2O4尖晶石在甲苯的催化氧化中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种管状结构mnco2o4尖晶石制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述一种管状结构mnco2o4尖晶石制备方法，其特征在于：步骤a中，混合具体为将乙酰丙酮钴、乙酰丙酮锰、pan和dmf置于广口瓶中，通过磁力搅拌机进行搅拌5~6h，转速为30~50转/s。
3.根据权利要求1所述一种管状结构mnco2o4尖晶石制备方法，其特征在于：步骤a中，乙酰丙酮钴与乙酰丙酮锰的摩尔比例为2:1，pan为3~5g，dmf为30~50ml。
4.根据权利要求1所述一种管状结构mnco2o4尖晶石制备方法，其特征在于：步骤b中，静电纺丝两端电压为0kv和15kv，推注速度为0.08~0.12mm/min，接收滚筒转速为100~300转/min，注射器距离接收...
【专利技术属性】
技术研发人员：汪椿皓，邓健，陈海鹏，刘承超，郑永涛，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：发明
国别省市：
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