一種分解臭氧的催化劑及其制造方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)提供一種分解臭氧的催化劑及其制造方法。該制造方法包括：將指定金屬鹽溶解于去離子水中，得到指定金屬鹽溶液；在捏合機(jī)中加入特定質(zhì)量的活性炭、粘接劑、特定質(zhì)量的指定金屬鹽溶液，進(jìn)行捏合，得到膠泥狀混合物；將膠泥狀混合物加入成型機(jī)中，得到特定形狀的混合物；將特定形狀的混合物進(jìn)行干燥，使其固化成型；將成型的特定形狀的混合物進(jìn)行焙燒，冷卻后即得分解臭氧的催化劑。本發(fā)明專利技術(shù)的催化劑用于分解空氣中存在的臭氧，解決了制備組分不能充分利用的問題，同時(shí)具有催化活性較高、穩(wěn)定性較好、制備成本較低等特點(diǎn)。

A catalyst for ozone decomposition and its manufacturing method

The invention provides a catalyst for decomposition of ozone and a manufacturing method thereof. The manufacturing method includes: dissolving the specified metal salt in deionized water and obtaining the specified metal salt solution; adding specific mass of activated carbon, adhesive, specific mass of metal salt solution in the kneading machine and kneading to get the plaster mixture, and adding the mud like mixture to the molding machine to get the specific shape. A mixture of a form; a mixture of specific shapes is dried to make it solidified; a mixture of shaped specific shapes is roasted and a catalyst that decomposes the ozone after cooling. The catalyst of the invention is used to decompose the ozone existing in the air, and solves the problem that the preparation component can not be fully utilized, and has the characteristics of high catalytic activity, good stability and low preparation cost.

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種分解臭氧的催化劑及其制造方法
本專利技術(shù)涉及一種催化劑及其制造方法，特別是涉及一種分解臭氧的催化劑及其制造方法。
技術(shù)介紹
低層大氣中的臭氧是一種污染物，不僅對人體健康及其它生物有較大的危害，而且還是城市光化學(xué)煙霧的重要組分。中華人民共和國環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定：人們8小時(shí)處于臭氧環(huán)境中的臭氧含量二級閾值為0.08ppm(即0.16mg/m3)。因此生活環(huán)境里各種復(fù)印機(jī)、印刷機(jī)、傳真機(jī)、消毒機(jī)等通過電暈放電以及高壓放電產(chǎn)生的臭氧必須經(jīng)處理后才能釋放。目前處理臭氧的方法主要有熱分解法、活性炭吸附法、稀釋法、電磁波輻射分解法、藥液吸收法、催化分解法等。分解臭氧的催化劑的制備大多采用浸漬法，即將載體放入浸漬液中，浸漬一段時(shí)間后取出，再進(jìn)行干燥等制備工序。但在制備過程中存在制備組分浪費(fèi)、制備成本較高、制備工序復(fù)雜等問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本專利技術(shù)的目的之一是提供一種分解臭氧的催化劑的制造方法，解決了制備組分不能充分利用的問題。為實(shí)現(xiàn)上述專利技術(shù)目的，本專利技術(shù)采取的技術(shù)方案如下：本專利技術(shù)提供一種分解臭氧的催化劑的制造方法，包括以下步驟：步驟一，將指定金屬鹽溶解于去離子水中，得到指定金屬鹽溶液；步驟二，在捏合機(jī)中加入特定質(zhì)量的活性炭、粘接劑、特定質(zhì)量的指定金屬鹽溶液，進(jìn)行捏合，得到膠泥狀混合物；活性炭與指定金屬鹽溶液的質(zhì)量比為100：185到100：392；步驟三，將膠泥狀混合物加入成型機(jī)中，得到特定形狀的混合物；步驟四，將特定形狀的混合物進(jìn)行干燥，使其固化成型；步驟五，將成型的特定形狀的混合物進(jìn)行焙燒，冷卻后即得分解臭氧的催化劑。上述制造方法中，步驟二所采用的捏合機(jī)還可用犁刀混合機(jī)、槽型混合機(jī)、臥式螺帶混合機(jī)等其他可實(shí)現(xiàn)混合攪拌膠泥狀物質(zhì)的設(shè)備進(jìn)行替換。上述制造方法中，步驟三中的成型機(jī)包括但不限于擠條機(jī)、壓片機(jī)、造粒機(jī)、成球機(jī)等。上述制造方法中，通過捏合機(jī)將活性炭、粘接劑、指定金屬鹽溶液捏合均勻，與浸漬法相比，無需進(jìn)行過濾等操作，避免了溶液中指定金屬鹽的大量浪費(fèi)，保證了制備組分的充分利用。加入的活性炭與指定金屬鹽溶液有特定的質(zhì)量比，通過捏合可直接制得膠泥狀混合物，無需進(jìn)行其他調(diào)整活性炭與指定金屬鹽溶液的質(zhì)量比的操作，有助于指定金屬鹽較為均勻的負(fù)載在活性炭上。同時(shí)，加入的活性炭與指定金屬鹽溶液有特定的質(zhì)量比，有助于成型工序的進(jìn)行，成型后也不容易出現(xiàn)碎裂等情況。上述的制造方法中，優(yōu)選的，步驟一和步驟二之間還包括以下步驟：將指定金屬鹽溶液在30～40℃條件下加熱0.5～1h，有助于指定金屬鹽充分溶解于去離子水中。上述的制造方法中，優(yōu)選的，在步驟一中，指定金屬鹽與去離子水的質(zhì)量比為100：78.5到100：575。指定金屬鹽與去離子水的質(zhì)量比過低時(shí)，指定金屬鹽溶液中的指定金屬鹽含量過低，由于活性炭與指定金屬鹽溶液有特定的質(zhì)量比，因此負(fù)載于活性炭上的指定金屬鹽含量過低，催化劑催化臭氧分解的性能較差；指定金屬鹽與去離子水的質(zhì)量比過高時(shí)，指定金屬鹽溶液過于飽和，部分指定金屬鹽不能溶解于去離子水中，無法負(fù)載于活性炭上，不利于成型后催化劑對臭氧的吸附及分解。上述的制造方法中，優(yōu)選的，指定金屬鹽包括錳鹽。指定金屬鹽選用錳鹽時(shí)，催化劑的催化活性較高、穩(wěn)定性較好。更優(yōu)選的，指定金屬鹽還包括銅鹽、鐵鹽、鎳鹽、鈷鹽中的一種或幾種的組合。指定金屬鹽選用銅鹽、鐵鹽、鎳鹽、鈷鹽時(shí)，選用的是普通的金屬鹽，制備原料簡單易得，制備成本較低，催化性能同樣較好。更優(yōu)選的，錳鹽包括但不限于硝酸錳、氯化錳、硫酸錳、醋酸錳等；銅鹽包括但不限于硝酸銅、氯化銅、硫酸銅等；鐵鹽包括但不限于硝酸鐵、氯化鐵、硫酸鐵等；鎳鹽包括但不限于硝酸鎳、氯化鎳、硫酸鎳、醋酸鎳等；鈷鹽包括但不限于硝酸鈷、氯化鈷、硫酸鈷、醋酸鈷等。更優(yōu)選的，錳鹽為硝酸錳、銅鹽為硝酸銅、鐵鹽為硝酸鐵、鎳鹽為硝酸鎳、鈷鹽為硝酸鈷。指定金屬鹽選用硝酸鹽時(shí)，催化劑的制備成本較低、制備過程中產(chǎn)生的氮氧化物易于處理。以質(zhì)量百分比計(jì)，指定金屬鹽各組分占比為：硝酸錳27.3％～33.7％、硝酸銅26.9％～49.8％、硝酸鐵16.5％～18.1％、硝酸鎳0％～17.3％、硝酸鈷0％～10.4％。指定金屬鹽各組分占比為上述范圍時(shí)，催化劑的活性較好、對臭氧的分解效果較為理想。上述的制造方法中，優(yōu)選的，在步驟二中，活性炭與粘接劑的質(zhì)量比為100：2到100：10。活性炭與粘接劑的質(zhì)量比過低時(shí)，粘接劑會將混合物包裹住，進(jìn)而導(dǎo)致催化活性較低；活性炭與粘接劑的質(zhì)量比過高時(shí)，混合物的強(qiáng)度不足，不易成型。上述的制造方法中，優(yōu)選的，在步驟二中，所述活性炭的粒徑為150目～250目，有助于指定金屬鹽的負(fù)載，也有助于臭氧的吸附。上述的制造方法中，優(yōu)選的，在步驟二中，所述粘接劑包括但不限于羧甲基纖維素鈉、羥丙基甲基纖維素、聚乙烯醇、煤焦油、甲醛樹脂等。上述的制造方法中，優(yōu)選的，在步驟四中，干燥溫度為60～150℃，有助于去除催化劑中所含的水分，并在一定程度上提升催化劑的機(jī)械強(qiáng)度，有利于催化劑的成型。上述的制造方法中，優(yōu)選的，在步驟五中，焙燒環(huán)境為惰性氣體環(huán)境，焙燒溫度為200～600℃，焙燒時(shí)間為2～5h。此焙燒條件有助于去除催化劑中的結(jié)合水和揮發(fā)性物質(zhì)，將其轉(zhuǎn)化為本專利技術(shù)所需的催化成分。在此焙燒條件下，催化劑具有較大的比表面積，與臭氧的反應(yīng)面積較大，催化性能較優(yōu)。上述的制造方法中，優(yōu)選的，在步驟五中，焙燒的升溫速率為1～5℃/min。升溫速率過慢，催化劑的成型需要較長時(shí)間，耗能較大；升溫速率過快，焙燒過程中會大量、快速的產(chǎn)生揮發(fā)性物質(zhì)，導(dǎo)致催化劑在成型過程中容易出現(xiàn)碎裂等情形。上述的制造方法中，優(yōu)選的，在步驟五中，冷卻的方式為自然冷卻，冷卻的環(huán)境為惰性氣體環(huán)境。采用自然冷卻的方式，降低了制備成本，簡化了制備工序。在惰性氣體環(huán)境下進(jìn)行冷卻，有效避免了由于高溫氧化、燃燒等導(dǎo)致活性炭性能降低、再生利用率下降的問題。針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本專利技術(shù)的目的之二是提供一種分解臭氧的催化劑，提高了分解臭氧的催化劑的催化效率。為實(shí)現(xiàn)上述專利技術(shù)目的，本專利技術(shù)采取的技術(shù)方案如下：本專利技術(shù)提供一種分解臭氧的催化劑，以質(zhì)量百分比計(jì)，催化劑各組分占比為：氧化錳5％～15％、氧化銅5％～10％、氧化鐵2％～8％、氧化鎳0％～5％、氧化鈷0％～3％、活性炭59％～88％，其總和為100％。本專利技術(shù)的催化劑選用適當(dāng)比例的錳銅氧化物，可以將臭氧分解為無害的氧氣分子。氧化鐵、氧化鎳、氧化鈷的加入，不僅提高了錳銅氧化物的分散性，還提高了對臭氧的分解能力。活性炭載體可以將臭氧快速吸附至催化劑表面，有效的提高了催化效率。具體實(shí)施方式為了使本專利技術(shù)所解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例，對本專利技術(shù)進(jìn)行更進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施方式僅用以解釋本專利技術(shù)，并不用于限制本專利技術(shù)。實(shí)施例1：本實(shí)施例提供一種分解臭氧的催化劑的制造方法，包括以下步驟：步驟一，稱取硝酸錳(Mn(NO3)2)10.3g、硝酸銅(Cu(NO3)2·3H2O)15.2g、硝酸鐵(Fe(NO3)3·9H2O)5.1g，混合后加入去離子水132mL，攪拌條件下將其配置成鹽溶液。步驟二，稱取粒徑為150目的活性炭粉末87.9g，羧甲基纖維素鈉1.76g。將上述活性炭粉末、羧甲基纖維素本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種分解臭氧的催化劑的制造方法，其特征在于：包括以下步驟：步驟一，將指定金屬鹽溶解于去離子水中，得到指定金屬鹽溶液；步驟二，在捏合機(jī)中加入特定質(zhì)量的活性炭、粘接劑、特定質(zhì)量的所述指定金屬鹽溶液，進(jìn)行捏合，得到膠泥狀混合物；所述活性炭與所述指定金屬鹽溶液的質(zhì)量比為100：185到100：392；步驟三，將所述膠泥狀混合物加入成型機(jī)中，得到特定形狀的混合物；步驟四，將所述特定形狀的混合物進(jìn)行干燥，使其固化成型；步驟五，將成型的特定形狀的混合物進(jìn)行焙燒，冷卻后即得分解臭氧的催化劑。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種分解臭氧的催化劑的制造方法，其特征在于：包括以下步驟：步驟一，將指定金屬鹽溶解于去離子水中，得到指定金屬鹽溶液；步驟二，在捏合機(jī)中加入特定質(zhì)量的活性炭、粘接劑、特定質(zhì)量的所述指定金屬鹽溶液，進(jìn)行捏合，得到膠泥狀混合物；所述活性炭與所述指定金屬鹽溶液的質(zhì)量比為100：185到100：392；步驟三，將所述膠泥狀混合物加入成型機(jī)中，得到特定形狀的混合物；步驟四，將所述特定形狀的混合物進(jìn)行干燥，使其固化成型；步驟五，將成型的特定形狀的混合物進(jìn)行焙燒，冷卻后即得分解臭氧的催化劑。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造方法，其特征在于：步驟一和步驟二之間還包括以下步驟：將指定金屬鹽溶液在30～40℃條件下加熱0.5～1h。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造方法，其特征在于：在步驟一中，所述指定金屬鹽與所述去離子水的質(zhì)量比為100：78.5到100：575。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造方法，其特征在于：在步驟一中，所述指定金屬鹽包括錳鹽。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制造方法，其特征在于：所述指定金屬鹽還包括銅鹽、鐵鹽、鎳鹽、鈷鹽中的一種或幾種的組合。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制造方法，其特征在于：所述錳鹽包括硝酸錳、氯化錳、硫酸錳、醋酸錳中的一種或幾種的組合；所述銅鹽包括硝酸銅、氯化銅、硫酸銅中的一種或幾種的組合；所述鐵鹽包括硝酸鐵、氯化鐵、硫酸鐵中的一種或幾種的組合；所述鎳鹽包括硝酸鎳、氯化鎳、硫酸鎳、醋酸鎳中的一種或幾種的組合；所述鈷鹽包括硝酸鈷、氯化鈷、硫酸鈷、醋酸鈷中的一種或幾種的組合。7.根據(jù)權(quán)利要求6所...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：郭謹(jǐn)瑋，趙偉，張涵，朱偉明，潘金根，張煒，崔宏智，
申請(專利權(quán))人：寧波智通環(huán)保科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：浙江,33