CN106563466B - 一种双效空气污染物净化材料及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种双效空气污染物净化材料及其制备方法和应用，该净化材料是以氧化锰为载体，将PdCl2和CuCl2负载在载体上。将240 mL0.2~0.4mol/L氯化锰及0.1~0.3mol/L高锰酸钾超声混合1~8h，反应后的溶液进行过滤洗涤后放入40~100℃烘箱中干燥，制备得到氧化锰粉末；将0.2~1gPdCl2和1.0~5gCuCl2·2H2O溶于20 mL浓氨水中，加入5~20g氧化锰载体，超声1‑8h，在40~100℃烘箱中烘干，然后在200~500℃温度下焙烧4小时，制备双效空气污染物净化材料。该净化材料制备方法简单，净化效率高，能够同时对环境中的低浓度一氧化碳和一氧化氮混合气体污染物进行净化治理，综合净化效率都大于80%。

Description

一种双效空气污染物净化材料及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及一种低浓度一氧化碳、一氧化氮混合废气的净化材料及其制备方法，属于环境污染综合治理技术领域。
背景技术
CO和NO作为机动车排放的主要气态污染物，对环境空气造成了严重的污染，同时长期接触浓度较高的CO、NO气体可能对人体健康造成影响。CO是一种无色、无味、易燃、易爆的有毒气体，CO与血红蛋白的亲合力比氧与血红蛋白的亲合力高200～300倍，所以CO极易与血红蛋白结合，形成碳氧血红蛋白，使血红蛋白丧失携氧的能力，造成组织窒息。长期接触低浓度CO可能对人体健康造成影响，如头晕、头痛、耳鸣、乏力、睡眠障碍、记忆力减退等脑衰弱综合征的症状。以一氧化氮和二氧化氮为主的氮氧化物是形成光化学烟雾和酸雨的一个重要原因。汽车尾气中的氮氧化物与碳氢化合物经紫外线照射发生反应形成的有毒的光化学烟雾，也会强烈刺激人和动物的眼睛以及呼吸道黏膜，引起严重的眼睛红肿、视觉敏感度、视力降低以及喉炎、头痛、呼吸困难，严重的还可诱发淋巴细胞染色体畸变，损害酶的活性和溶血反应，加速衰老。另外，氮氧化物与空气中的水反应生成的硝酸和亚硝酸是酸雨的成分。
常温下混合气体污染物治理十分困难，CO和NO在大气中较稳定且无法自然分解。目前还没有针对CO和NO的双效净化材料，只能采用分开治理的方式治理CO和NO。本专利通过控制组分、成核和结晶状态与暴露晶面，调控纳米粒子形貌结构及其贵金属-复合氧化物之间的作用方式，设计出尺寸、暴露晶面和外貌可控的纳米双效催化材料，实现贵金属-复合氧化物协同催化效应，以达到同时对CO和NO进行常温催化氧化的目的。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种操作简单、处理效率高、可以同时治理CO和NO空气污染物的净化材料及制备方法。
一种双效空气污染物净化材料的制备方法，其特征在于，以氧化锰为载体，将PdCl2和CuCl2负载在载体上，具体包括如下步骤：
（1）将240 mL 0.2~0.4 mol/L氯化锰及0.1~0.3 mol/L 高锰酸钾超声混合1~8 h，反应后的溶液进行过滤洗涤后放入40~100℃烘箱中干燥，制备得到氧化锰粉末；
（2）将0.2~1 g PdCl2和1.0~5 g CuCl2·2H2O溶于20 mL浓氨水中，加入5~20g 氧化锰载体，超声1-8h，在40~100℃烘箱中烘干，然后在200~500℃温度下焙烧4小时，制备双效空气污染物净化材料。
一种双效空气污染物净化材料，其特征在于，根据所述方法制备得到。
一种双效空气污染物净化材料能够同时对环境中的一氧化碳和一氧化氮混合气体污染物进行净化治理的应用。
本发明的双效空气污染物净化材料的优点是能够同时对环境中的一氧化碳和一氧化氮混合气体污染物进行净化治理，且具有较高的净化效果。该净化材料制备方法简单，净化效率高，能够同时对环境中的低浓度一氧化碳和一氧化氮混合气体污染物进行净化治理，综合净化效率都大于80%。
具体实施方式
以下对本发明的实施例作详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1：
氧化锰载体制备：将240 mL 0.3 mol/L氯化锰及0.2 mol/L 高锰酸钾溶液混合超声1h，反应后的溶液进行过滤洗涤后放入50oC烘箱中干燥。
双效催化剂制备：将0.208g PdCl2和0.667g CuCl2·2H2O溶于20 mL浓氨水中，加入10.0g 氧化锰载体，超声1h后，在50℃烘箱中烘干，然后在300℃温度下焙烧4小时。
催化剂评价方法：空气污染物净化实验在常压固定床U型反应器（内径为11 mm）中进行性能评价，反应温度为30℃，CO浓度为10 ppm，NO浓度为1ppm，余为空气，空速为50000mL/(g·h)，使用一氧化碳分析仪（Thermo，Model 48i）和氮氧化物分析仪（Thermo，Model42i）进行产物分析，本实施例制得的净化材料对CO和NO的净化效率分别为73.1%和76.6%。
实施例2：
将实施例1中将PdCl2质量改为0.416 g、 CuCl2·2H2O质量改为1.334g，其余制备方法同实施例1。催化剂评价方法同实施例1。测试结果表明，本实施例制得的净化材料对CO和NO的净化效率分别为84.1%和82.5%。
实施例3：
将实施例1中将PdCl2质量改为0.624 g、 CuCl2·2H2O质量改为2.001 g，其余制备方法同实施例1。催化剂评价方法同实施例1。测试结果表明，本实施例制得的净化材料对CO和NO的净化效率分别为88.1%和85.5%。
实施例4：
将实施例1中将PdCl2质量改为0.832 g、 CuCl2·2H2O质量改为2.668 g，其余制备方法同实施例1。催化剂评价方法同实施例1。测试结果表明，本实施例制得的净化材料对CO和NO的净化效率分别为95.1%和81.5%。

Claims (3)

1.一种双效空气污染物净化材料的制备方法，其特征在于，以氧化锰为载体，将PdCl2和CuCl2负载在载体上，具体包括如下步骤：
（1）将240 mL 0.2~0.4 mol/L氯化锰及0.1~0.3 mol/L 高锰酸钾超声混合1~8 h，反应后的溶液进行过滤洗涤后放入40~100℃烘箱中干燥，制备得到氧化锰粉末；
（2）将0.2~1 g PdCl2和1.0~5 g CuCl2·2H2O溶于20 mL浓氨水中，加入5~20g 氧化锰载体，超声1-8h，在40~100℃烘箱中烘干，然后在200~500℃温度下焙烧4小时，制备双效空气污染物净化材料。
2.一种双效空气污染物净化材料，其特征在于，根据权利要求1所述方法制备得到双效空气污染物净化材料。
3.根据权利要求2所述的双效空气污染物净化材料，对环境中的一氧化碳和一氧化氮混合气体污染物进行净化治理的应用；反应温度为30℃，CO浓度为10 ppm，NO浓度为1ppm，余为空气，空速为50000 mL/(g·h)。
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