【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及催化剂材料，特别涉及一种多孔型臭氧催化填料及其制备方法。
技术介绍
1、全球经济和科技正处于日新月异、迅速发展的阶段。先进的装置设备给衣食住行带来方便的同时，也使得人们在日常的工作和生活中可能接触到更多的污染源威胁，因此，关注环境质量对人体健康的影响变得尤为重要。虽然平流层的臭氧存在拦截太阳短波紫外线，但近地面存在的低浓度臭氧则是对人体有害的空气污染物。在阳光照射下，臭氧是挥发性有机化合物（vocs）和氮氧化物（nox）之间发生光化学反应而产生的二次空气污染物。不仅在室外，甚至人们每天大部分时间处于的室内，例如带有复印机的办公室在通风条件较差时，臭氧浓度也会升高。
2、在臭氧的各种去除方法中，利用促进臭氧分解的催化剂进行催化，能够在室温条件实现臭氧的催化分解，由于其低耗节能、绿色环保和高效稳定等优点，具有良好的应用价值和潜力。已有一些催化剂展现了很好的催化效果，例如，cn111974380a公开了一种臭氧分解催化剂的制备方法，将铝溶胶、锆溶胶或硅溶胶中加入水溶性三价铈盐溶液得到混合浆液，随后调节羧基酸调节ph为2~4后加入高锰酸钾，所得臭氧分解催化剂中含有30wt.%~60wt.%的纳米溶胶、40wt.%~70wt.%的锰铈复合氧化物。此臭氧分解催化剂在室温条件下就能臭氧彻底分解，且使用寿命长。但此臭氧催化剂的工作所在的湿度为35%，并不能满足湿度高下使用的需求。cn115364868a公开了一种催化分解臭氧的催化剂，包括基体及基体表面的涂覆层，所述涂覆层由活性组分负载在载体上形成，所述催化剂的基体为堇
3、因此，开发性能优异、工作湿度范围广的臭氧催化剂是很有必要的。
技术实现思路
1、为了解决现有技术存在的技术问题，本专利技术提供了一种多孔型臭氧催化填料的制备方法，包括，
2、将水溶性锰盐、水溶性镍盐、水溶性氟盐和水搅拌混合得到溶液，其中，水溶性锰盐、水溶性镍盐、水溶性氟盐中的锰元素、镍元素、氟元素的摩尔量比为2~5：0.5~1：0.02~0.3；
3、将所述溶液中加入磷酸盐溶液调节ph后进行水热反应，收集得到不溶物；
4、将所述不溶物煅烧得到多孔型臭氧催化填料。
5、目前用于分解臭氧的催化剂组分多为过渡金属氧化物，作用机理主要是过渡金属氧化物中的氧空位和路易斯酸位与臭氧分子反应，能够分解臭氧并生成氧气。过渡金属磷酸盐因其丰富的路易斯酸位点和丰富的价态，在臭氧分解的催化反应中可能有很好的效果。但现在关于过渡金属磷酸盐分解臭氧的研究较少。一般的研究都认为分解臭氧的催化剂在高湿度情况下的活性降低的原因是水分子与臭氧分子竞争性地吸附在催化剂表面，改变了活性位点的性质，因而活性下降，水分子在催化剂表面的物理吸附是可逆性的，但是水分子解离性吸附后可能生成羟基，羟基覆盖在催化剂表面并且不易脱除。
6、本专利技术的多孔型臭氧催化填料的成分主要为过渡金属锰的磷酸盐。磷酸盐基团与锰元素之间的相互作用，可能会形成大量的氧空位和活性位点，这有助于提高催化剂的催化活性和耐湿性。引入其他的元素可能改善催化剂的孔径和比表面积，从而提升催化活性位点；元素掺杂也可能改变催化剂的晶体结构，催化剂的结晶度变差，向无定型状态转变，使得晶体结构产生缺陷，表面氧缺陷和活性氧物种显著增加。因此本专利技术引入镍元素来改善催化剂的性能。同时，溶液环境中加入氟元素有助于细化晶粒结构从而暴露更多的活性位点。
7、钼元素具有较高的价态有利于促进催化剂产生更多的氧缺陷活性位，促进了表面氧物种的移动，从而提高催化剂的活性以及稳定性。
8、进一步地，加入磷酸盐溶液调节ph时，还加入水溶性钼盐，所述水溶性钼盐中钼元素摩尔量为水溶性锰盐中锰元素摩尔量的0.02~0.1倍。
9、需要说明的是，在本专利技术中提及的水溶性锰盐、水溶性镍盐、水溶性钼盐的种类无需严格限定，可以为它们的水溶性无机盐。
10、进一步地，所述水溶性锰盐与水的质量比为1：10~30。
11、进一步地，所述水溶性氟盐为氟化钠、氟化钾、氟化铵中的至少一种。
12、进一步地，所述磷酸盐溶液为饱和磷酸钠或饱和磷酸钾。
13、进一步地，所述调节ph，将ph调节至10~12。
14、进一步地，所述水热反应在温度120~160℃持续8~16h。
15、进一步地，所述煅烧在温度200~300℃持续1~5h。
16、本专利技术也提供了一种多孔型臭氧催化填料，采用上述的方法得到。
17、本专利技术还提供了上述的多孔型臭氧催化填料在催化臭氧分解的应用。
18、相对于现有技术，本专利技术具有以下的有益效果：
19、本专利技术的多孔型臭氧催化填料的主要组分是镍掺杂磷酸锰，镍的掺杂改变了磷酸锰的结晶性能、改善了磷酸锰的比表面积，使得磷酸锰表面氧缺陷和活性氧物种显著增加；此外氟元素有助于细化晶粒结构从而暴露更多的活性位点。在室温且潮湿的条件下，本专利技术的多孔型臭氧催化填料也能够高效稳定地分解空气中的臭氧，也具有使用寿命长的优点。
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1.一种多孔型臭氧催化填料的制备方法，其特征在于，包括，
2.根据权利要求1所述的多孔型臭氧催化填料的制备方法，其特征在于，加入磷酸盐溶液调节pH时，还加入水溶性钼盐，所述水溶性钼盐中钼元素摩尔量为水溶性锰盐中锰元素摩尔量的0.02~0.1倍。
3.根据权利要求1所述的多孔型臭氧催化填料的制备方法，其特征在于，所述水溶性锰盐与水的质量比为1：10~30。
4.根据权利要求1所述的多孔型臭氧催化填料的制备方法，其特征在于，所述水溶性氟盐为氟化钠、氟化钾、氟化铵中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的多孔型臭氧催化填料的制备方法，其特征在于，所述磷酸盐溶液为饱和磷酸钠或饱和磷酸钾。
6.根据权利要求1所述的多孔型臭氧催化填料的制备方法，其特征在于，所述调节pH，将pH调节至10~12。
7.根据权利要求1所述的多孔型臭氧催化填料的制备方法，其特征在于，所述水热反应在温度120~160℃持续8~16h。
8.根据权利要求1所述的多孔型臭氧催化填料的制备方法，其特征在于，所述煅烧在温度200~300℃持续
9.一种多孔型臭氧催化填料，其特征在于，采用权利要求1~8任一项所述的方法得到。
10.一种如权利要求9所述的多孔型臭氧催化填料在催化臭氧分解的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种多孔型臭氧催化填料的制备方法，其特征在于，包括，
2.根据权利要求1所述的多孔型臭氧催化填料的制备方法，其特征在于，加入磷酸盐溶液调节ph时，还加入水溶性钼盐，所述水溶性钼盐中钼元素摩尔量为水溶性锰盐中锰元素摩尔量的0.02~0.1倍。
3.根据权利要求1所述的多孔型臭氧催化填料的制备方法，其特征在于，所述水溶性锰盐与水的质量比为1：10~30。
4.根据权利要求1所述的多孔型臭氧催化填料的制备方法，其特征在于，所述水溶性氟盐为氟化钠、氟化钾、氟化铵中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的多孔型臭氧催化填料的制备方法，其特征在于...
【专利技术属性】
技术研发人员：金英强，朱勤芳，张国宝，
申请(专利权)人：杭州山屿源环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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