CN109529866A - 一种高锰酸钾改性的层状金属氧化物的制备方法及应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高锰酸钾改性的层状金属氧化物的制备的方法及应用，首先将Co2+(或Mn2+或Cu2+或Mg2+)和Al3+(或Fe3+)的无机盐溶解于蒸馏水中，配成溶液A；将NaOH和Na2CO3(或NaCl或NaNO3或Na2SO4)溶于蒸馏水中，配成溶液B；剧烈搅拌下将溶液A与溶液B同时滴加到装有蒸馏水的容器中，同时，调节A和B溶液的滴加速度控制混合液pH为8‑11后，晶化、过滤、洗涤、干燥、焙烧；将上述焙烧后的氧化物分散在高锰酸钾溶液中，常温‑70℃，氮气保护下搅拌6‑48hr，然后抽滤、洗涤、干燥、焙烧，得到高锰酸钾改性的层状金属氧化物。本发明原料廉价易得无污染，制备方法简易安全；同时本发明高锰酸钾改性的层状金属氧化物在含氧挥发性有机物催化氧化方面，催化效果提高，寿命增长，抗水性强。

Description

一种高锰酸钾改性的层状金属氧化物的制备方法及应用
技术领域
本发明属于催化剂制备及其应用技术领域，具体涉及一种高猛酸钾改性的层状金属氧化物的制备方法及其在含氧挥发性有机物催化氧化方面的应用。
背景技术
挥发性有机物(Volatile Organic Compounds,VOCs)成分复杂，根据不同的官能，我们可将挥发性有机物分为直链烷烃、环烷烃、卤代烃、芳香烃、醇类、酮类、酚类、醚类、酯类等。VOCs在一定条件下可断裂为活泼的自由基，这些自由基可与空气中的NOx等形成光化学烟雾，对空气质量和人类健康产生很大的威胁，因此VOCs的处理势在必行。含有不同官能团的挥发性有机物其被催化剂处理的难易程度相差很大，例如对含苯VOCs有较好催化效果的催化剂，其对含氧VOCs的催化效果并不一定最佳。因此，针对不同种类的VOCs，需要选择特定的催化剂，方能实现该类型VOCs的高效催化转化。一般，工业中排放的VOCs具有流量大，浓度低的特点。为了将其彻底降解，催化氧化法因其具有操作简单，投资低，净化效果好而被关注。选择具有高催化活性，高水热稳定性，高耐抗硫毒性和易再生的催化剂是催化氧化技术的核心。目前常用的催化剂分为两大类：贵金属型和非贵金属型催化剂，贵金属催化剂由于制备成本高，而且易与氯化氢和硫化氢发生发应生成金属氯化物和金属硫化物，导致贵金属型催化剂中毒失活，使其在工业应用中受到一定限制。常用的非贵金属催化剂存在活性组分分散不均匀，活性温度偏高，寿命低等问题。
针对上述存在的问题，本研究开发了一种具有高分散性，高催化效率，长寿命的新型的VOCs氧化催化剂。类水滑石是一种类似于蒙脱石的新型矿物材料，其结构如夹心面包，两边由二价和三价的金属离子正电荷片组成，中间是阴离子和水分子。当水滑石组成中Mg2 +、Al3+被其它同价金属离子取代时就构成了类水滑石，其组成通式为M1-x 2+Mx- 3+(OH)2(An-)x/n·mH2O，其中M2+、M3+为金属阳离子，如M2+＝Mg2+、Ni2+、Cu2+、Zn2+、Co2+等，M3+＝Al3+、Cr3 +、Fe3+、Sc3+等；An-为层间阴离子，如CO3 2-、NO3 -、Cl-、OH--、SO4 2-、PO4 3-等无机或有机阴离子。类水滑石化合物在有氧条件下，加热温度低于200℃时，比较稳定，失去的是物理吸附水与因微弱作用相连的层间水分子；当加热到250-450℃时，层板羟基缩水并脱除CO2；在450-550℃之间，形成比较稳定的层状复合金属氧化物，其组成通式为M2+ 1-xM3+ xO(OH)x。由于层状复合金属氢氧化物的拓扑效应，使得焙烧得到的层状复合金属氧化物具有均匀的金属分散性；又由于层状复合金属氢氧化物的矩阵式结构，使得焙烧后得到的层状金属氧化物具有长的寿命。因此，层状金属氧化物可以克服传统催化剂活性金属低分散度和短寿命的缺陷。层状金属氧化物在催化氧化挥发性有机物方面，发明人在2018年已研发出一种层状金属氧化物催化氧化丙酮的高效催化剂，该研究成果已被本领域的SCI杂志收录。为了进一步提高层状复合金属氧化物催化氧化挥发性有机物的活性，发明人对其进行改性。由于焙烧后的层状金属氧化物的比表面积大幅度增加，在450℃左右比表面积达到最大，200～250m2/g，因此可被当作催化剂载体，进行负载欲负载的活泼金属，进一步提高催化剂活性。
发明内容
本发明的目的是提供一种以层状金属氧化物为前驱，以高锰酸钾为活性组分制备含氧VOCs催化氧化催化剂的方法，通过本发明方法制得的催化剂具有催化活性高、水热稳定性强、寿命长等优点，具有良好的应用价值和前景。
为了实现上述目的，本发明所述高猛酸钾改性的层状金属氧化物的制备方法步骤如下：
(1)将Co2+、Mn2+、Cu2+或Mg2+的无机盐中的一种与Al3+或Fe3+的无机盐溶解于蒸馏水中，配置成溶液A；取Na2CO3、NaCl、NaNO3或Na2SO4中的一种和NaOH溶于蒸馏水中，配成溶液B；
(2)将溶液A与溶液B同时滴加到装有蒸馏水的三口烧瓶或烧杯中，同时剧烈搅拌，调节A和B溶液的滴加速度来控制混合液pH为8-11后，晶化、过滤，得到滤饼；
(3)将步骤(2)得到的滤饼用蒸馏水洗涤3-10次，至洗涤液为中性，干燥；
(4)将步骤(3)干燥得到的滤饼置于马弗炉中焙烧，即得到层状金属氧化物；
(5)称取层状金属氧化物0.05-0.4g，分散在高锰酸钾溶液中，在氮气保护下搅拌6-48hr，搅拌温度为常温-70℃；
(6)搅拌结束后，将混合物进行抽滤，洗涤、干燥得到沉淀物；
(7)将所得沉淀物于马弗炉中，在常温-400℃焙烧2-5hr，即得高锰酸钾改性的层状金属氧化物。
步骤(1)中，所述Co2+、Mn2+、Cu2+或Mg2+与Al3+或Fe3+的摩尔比为1:1-9:1；所述CO3 2-、Cl-、NO3 -或SO4 2-与Al3+或Fe3+的摩尔比为10.5:1-4:1；所述OH-与所有盐溶液之和的摩尔比0.5:1-4:1。
步骤(2)中，所述溶液A和B的总和与三口烧瓶或烧杯中的水的体积比例是0.5:1-4:1。
步骤(4)中，所述焙烧条件为空气气氛，焙烧温度为200～600℃，焙烧时间为2～5hr。
步骤(5)中，所述高锰酸钾溶液浓度为0.01mol/L-1mol/L。
步骤(6)中，所述洗涤条件为水和乙醇洗涤3-10次，干燥时间为6-24hr。
上述高锰酸钾改性的层状金属氧化物在含氧挥发性有机物催化氧化方面的应用。
将所制得高锰酸钾改性的层状金属氧化物进行固定床反应，混合气含有100-2000ppm的含氧VOCs，在空速为2000-50000h-1、反应温度为100-400℃的条件下，进行测试。待稳定后测定反应炉进口和出口处气体中VOCs的浓度，并按(反应炉进口VOCs浓度-反应炉出口VOCs浓度)/(反应炉进口VOCs浓度)×100％计算转化率。
本发明方法采用常见及经济的无机盐和碱制备出催化氧化VOCs的层状金属氧化物，该层状金属氧化物在一种温和简易的条件下被高锰酸钾改性，相比于传统的普通浸渍法，该方法的催化剂对VOCs具有高效的催化效果。在应用温度为100-800℃，体积分数为5.5％-10％的水蒸气条件下，仍具有高效的催化效果，同时，该高猛酸钾改性的层状金属氧化物寿命至少5d，寿命增长，抗水性强。
附图说明
图1是本发明实施例一至四制备得到的层状金属氧化物XRD图，图中C，L，S和N分别对应实施例一、实施例二、实施例三和实施例四中含有的四种不同阴离子的层状金属氧化物，●代表Co3O4。
图2是本发明实施例一至四以及对比例八制备得到的高锰酸钾改性后的层状金属氧化物XRD图，图中C，L，S和N分别对应实施例一、实施例二、实施例三和实施例四中含有的不同阴离子，C-imp表示对比例十一采用传统浸渍法用高锰酸钾改性的层状金属氧化物，图中，●代表Co3O4，*代表MnO2，◇代表K2Mn4O8。
图3中，图中A为传统浸渍法制备得到的高锰酸钾改性后的层状金属氧化物SEM图；图B是本发明实施例一制备得到的高锰酸钾改性后的层状金属氧化物SEM图；图C是本发明实施例六制备得到的没有用高锰酸钾改性的层状金属氧化物SEM图。
图4是实施例一至四制备得到的没有用高锰酸钾改性后的层状金属氧化物对丙酮的催化效果图。
图5是实施例一至四制备得到的没有用高锰酸钾改性后的层状金属氧化物对乙酸乙酯的催化效果图。
图6是实施例一至四制备得到的高锰酸钾改性后的层状金属氧化物对丙酮的催化效果图。
图7是实施例一至四制备得到的高锰酸钾改性后的层状金属氧化物对乙酸乙酯的催化效果图。
图8是实施例一制备得到的没有用高猛酸钾改性后的层状金属氧化物和高锰酸钾改性后的层状金属氧化物以及对比例十一采用普通浸渍法制备得到的高猛酸钾改性后的层状金属氧化物对丙酮的催化效果图。
图9是实施例一制备得到的没有用高猛酸钾改性后的层状金属氧化物和高锰酸钾改性后的层状金属氧化物以及对比例十一采用普通浸渍法制备得到的高猛酸钾改性后的层状金属氧化物对乙酸乙酯的催化效果图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明技术方案作进一步详细描述，所描述的具体实施例仅对本发明进行解释说明，并不用以限制本发明。
实施例一：一种高猛酸钾改性的层状金属氧化物的制备方法及应用，具体步骤如下：
(1)取0.09mol Co(NO3)2·6H2O，和0.03mol Al(NO3)3·9H2O溶解于蒸馏水中，配置成溶液A，使其中Co2+与Al3+的摩尔比为3:1。取0.24mol NaOH和0.06mol Na2CO3溶解于蒸馏水中，配成溶液B，其中OH-与所有盐溶液+之和的摩尔比2:1，CO3 2-与Al3+的摩尔比为2:1。
(2)将配制好的溶液A和溶液B同时滴加到装有适量水的三口烧瓶中，使其中溶液A和溶液B的总和与三口烧瓶中的水的体积比例是1:1，同时保持剧烈搅拌，控制体系pH为10，然后在70℃晶化12hr。
(3)将混合物进行抽滤，并用蒸馏水洗涤6次使之为中性，将得到的产品于70℃下干燥12hr。
(4)将上述干燥得到的滤饼置于马弗炉中，升温至400℃，于400℃下焙烧3hr，得到层状金属氧化物。
(5)称取上述层状金属氧化物0.2g，分散在0.1mol/L的高锰酸钾溶液中，氮气保护情况下，于70℃，搅拌12hr；
(6)搅拌结束后，将混合物进行抽滤，水和乙醇洗涤10次，干燥12hr，得到沉淀物。
(7)将所得沉淀物置于马弗炉中，于300℃焙烧5h，即得高锰酸钾改性的层状金属氧化物A。
所制得的高锰酸钾改性的层状金属氧化物A进行固定床反应，混合气含有1000ppm的含氧VOCs(丙酮)，在空速为30000h-1、反应温度为100-400℃的条件下，进行测试。待稳定后测定反应炉进口和出口处气体中VOCs的浓度，并按(反应炉进口VOCs浓度-反应炉出口VOCs浓度)/(反应炉进口VOCs浓度)×100％计算转化率。
实施例二：一种高猛酸钾改性的层状金属氧化物的制备方法及应用，其基本步骤与实施例一相同，不同的是步骤(1)中的溶液A由0.10mol Cu(NO3)2·6H2O和0.02mol Al(NO3)3·9H2O组成，使其中Cu2+与Al3+的摩尔比为5:1，溶液B由0.03mol NaOH和0.02molNaCl溶解于蒸馏水中组成；步骤(4)中的焙烧温度为400℃焙烧5hr，步骤(5)中的将层状金属氧化物称取0.5g，分散在0.01mol/L的高锰酸钾溶液中，氮气保护情况下，于40℃，搅拌24hr；之后步骤如实施例一，即得到高锰酸钾改性的层状金属氧化物C。
所制得的高锰酸钾改性的层状金属氧化物C进行固定床反应，混合气含有500ppm的含氧VOCs(乙酸乙酯)，在空速为50000h-1、反应温度为100-400℃的条件下，进行测试。待稳定后测定反应炉进口和出口处气体中VOCs的浓度，并按(反应炉进口VOCs浓度-反应炉出口VOCs浓度)/(反应炉进口VOCs浓度)×100％计算转化率。
实施例三：一种高猛酸钾改性的层状金属氧化物的制备方法及应用，其基本步骤与实施例一相同，不同的是步骤(1)中的溶液A由0.09mol Mn(NO3)2·6H2O和0.03mol Al(NO3)3·9H2O组成，溶液B由0.03mol NaOH和0.015mol Na2SO4溶解于蒸馏水中组成；步骤(2)中的pH为8，步骤(4)中的焙烧温度为500℃焙烧3hr，步骤(5)中的将层状金属氧化物称取0.1g，分散在1mol/L的高锰酸钾溶液中，氮气保护情况下，于常温搅拌6hr；之后步骤如实施例一，即得到高锰酸钾改性的层状金属氧化物E。
所制得高锰酸钾改性的层状金属氧化物E进行固定床反应，混合气含有2000ppm的含氧VOCs(丙酮)，在空速为2000h-1、反应温度为100-400℃的条件下，进行测试。待稳定后测定反应炉进口和出口处气体中VOCs的浓度，并按(反应炉进口VOCs浓度-反应炉出口VOCs浓度)/(反应炉进口VOCs浓度)×100％计算转化率。
实施例四：一种高猛酸钾改性的层状金属氧化物的制备方法及应用，其基本步骤与实施例一相同，不同的是步骤(1)中的溶液A由0.06mol Co(NO3)2·6H2O和0.06mol Al(NO3)3·9H2O组成，溶液B由0.24mol NaOH和0.12mol NaNO3溶解于蒸馏水中组成；步骤(4)中的焙烧温度为500℃焙烧3hr，步骤(2)中的pH为11，步骤(5)中的将层状金属氧化物称取0.4g，分散在0.01mol/L的高锰酸钾溶液中，氮气保护情况下，于常温搅拌24hr；之后步骤如实施例一，即得到高锰酸钾改性的层状金属氧化物F。
所制得催高锰酸钾改性的层状金属氧化物F进行固定床反应，混合气含有1000ppm的含氧VOCs(丙酮)，在空速为30000h-1、反应温度为100-400℃的条件下，进行测试。待稳定后测定反应炉进口和出口处气体中VOCs的浓度，并按(反应炉进口VOCs浓度-反应炉出口VOCs浓度)/(反应炉进口VOCs浓度)×100％计算转化率。
实施例五：一种高猛酸钾改性的层状金属氧化物的制备方法及应用，其基本步骤与实施例一相同，不同的是步骤(1)中的溶液A由0.10mol Co(NO3)2·6H2O和0.02mol Fe(NO3)3·9H2O组成，使其中Co2+与Fe3+的摩尔比为5:1，溶液B由0.14mol NaOH和0.075molNa2CO3溶解于蒸馏水中组成；步骤(4)中的焙烧温度为600℃焙烧2hr，步骤(5)中的将层状金属氧化物称取0.05g，分散在1mol/L的高锰酸钾溶液中，氮气保护情况下，于70℃，搅拌48hr；之后步骤如实施例一，即得到高锰酸钾改性的层状金属氧化物D。
所制得高锰酸钾改性的层状金属氧化物D进行固定床反应，混合气含有500ppm的含氧VOCs(丙酮)，在空速为50000h-1、反应温度为100-400℃的条件下，进行测试。待稳定后测定反应炉进口和出口处气体中VOCs的浓度，并按(反应炉进口VOCs浓度-反应炉出口VOCs浓度)/(反应炉进口VOCs浓度)×100％计算转化率。
实施例六：一种高猛酸钾改性的层状金属氧化物的制备方法及应用，其基本步骤与实施例一相同，不同的是步骤(1)中的溶液A由0.108mol Mg(NO3)2·6H2O和0.012mol Al(NO3)3·9H2O组成，使其中Mg2+与Al3+的摩尔比为9:1步骤(4)中的焙烧温度为500℃，步骤(7)中的焙烧温度为400℃，5hr后得到高锰酸钾改性的层状金属氧化物B。
所制得高锰酸钾改性的层状金属氧化物B进行固定床反应，混合气含有1000ppm的含氧VOCs(乙酸乙酯)，在空速为30000h-1、反应温度为100-400℃的条件下，进行测试。待稳定后测定反应炉进口和出口处气体中VOCs的浓度，并按(反应炉进口VOCs浓度-反应炉出口VOCs浓度)/(反应炉进口VOCs浓度)×100％计算转化率。
实施例七：一种高猛酸钾改性的层状金属氧化物的制备方法及应用，其基本步骤与实施例一相同，不同的是步骤(1)中的溶液A由0.09mol Co(NO3)2·6H2O和0.03mol Al(NO3)3·9H2O组成，溶液B由0.14mol NaOH和0.075mol Na2CO3溶解于蒸馏水中组成；步骤(4)中的焙烧温度为200℃焙烧8hr，步骤(2)中的pH为11，步骤(5)中的将层状金属氧化物称取0.3g，分散在0.5mol/L的高锰酸钾溶液中，氮气保护情况下，于常温进行搅拌24hr；步骤(7)中的焙烧温度为常温，之后步骤如实施例一，即得到高锰酸钾改性的层状金属氧化物G。
所制得高锰酸钾改性的层状金属氧化物G进行固定床反应，混合气含有1000ppm的含氧VOCs(乙酸乙酯)，在空速为30000h-1、反应温度为100-400℃的条件下，进行测试。待稳定后测定反应炉进口和出口处气体中VOCs的浓度，并按(反应炉进口VOCs浓度-反应炉出口VOCs浓度)/(反应炉进口VOCs浓度)×100％计算转化率。
实施例八：一种高锰酸钾改性的催化剂的制备方法及应用，其基本步骤与实施例一相同，不同的是步骤(1)中的溶液A由0.06mol CoCl2和0.06mol AlCl3组成，溶液B由0.24mol NaOH和0.12mol Na2CO3溶解于蒸馏水中组成；步骤(4)中的焙烧温度为500℃焙烧4h，步骤(2)中的pH为9，步骤(5)中的将前驱体氧化物进行称取0.2g，分散在0.1mol/L的高锰酸钾溶液中，氮气保护情况下，于常温进行搅拌12h；步骤(7)中的焙烧温度为常温，之后步骤如实施例一，即得到催化氧化含氧VOCs的催化剂H。
所制得催化剂F进行固定床反应，混合气含有1000ppm的含氧VOCs(乙酸乙酯)，在空速为30000h-1、反应温度为100-400℃的条件下，进行测试。待稳定后测定反应炉进口和出口处气体中VOCs的浓度，并按(反应炉进口VOCs浓度-反应炉出口VOCs浓度)/(反应炉进口VOCs浓度)×100％计算转化率。
实施例九：一种高锰酸钾改性的催化剂的制备方法及应用，其基本步骤与实施例一相同，不同的是步骤(1)中的溶液A由0.09mMgCl2和0.03mol FeCl3组成，溶液B由0.14molNaOH和0.075mol Na2CO3溶解于蒸馏水中组成；步骤(4)中的焙烧温度为300℃焙烧5h，步骤(2)中的pH为9，步骤(5)中的将前驱体氧化物进行称取0.3g，分散在0.5mol/L的高锰酸钾溶液中，氮气保护情况下，于常温进行搅拌24h；步骤(7)中的焙烧温度为常温，之后步骤如实施例一，即得到催化氧化含氧VOCs的催化剂I。
所制得催化剂F进行固定床反应，混合气含有1000ppm的含氧VOCs(丙酮)，在空速为30000h-1、反应温度为100-400℃的条件下，进行测试。待稳定后测定反应炉进口和出口处气体中VOCs的浓度，并按(反应炉进口VOCs浓度-反应炉出口VOCs浓度)/(反应炉进口VOCs浓度)×100％计算转化率。
实施例十：一种高锰酸钾改性的催化剂的制备方法及应用，其基本步骤与实施例一相同，不同的是步骤(1)中的溶液A由0.10mol CoCl2和0.02mol FeCl3组成，溶液B由0.03mol NaOH和0.02mol Na2CO3溶解于蒸馏水中组成；步骤(4)中的焙烧温度为400℃焙烧5h，步骤(2)中的pH为11，步骤(5)中的将前驱体氧化物进行称取0.3g，分散在0.5mol/L的高锰酸钾溶液中，氮气保护情况下，于常温进行搅拌24h；步骤(7)中的焙烧温度为常温，之后步骤如实施例一，即得到催化氧化含氧VOCs的催化剂J。
所制得催化剂F进行固定床反应，混合气含有1000ppm的含氧VOCs(丙酮)，在空速为20000h-1、反应温度为100-400℃的条件下，进行测试。待稳定后测定反应炉进口和出口处气体中VOCs的浓度，并按(反应炉进口VOCs浓度-反应炉出口VOCs浓度)/(反应炉进口VOCs浓度)×100％计算转化率。
对比例十一：一种高猛酸钾改性的层状金属氧化物的制备方法及应用，其基本步骤与实施例一相同，不同的是步骤(5)中，称取上述前驱体氧化物0.2g，分散在0.1mol/L的高锰酸钾溶液中，在空气气氛下，于70℃，静置12hr，之后步骤如实施例一，即得到高锰酸钾改性的层状金属氧化物C-imp。
所制得的高锰酸钾改性的层状金属氧化物C-imp进行固定床反应，混合气含有1000ppm的含氧VOCs(丙酮)，在空速为30000h-1、反应温度为100-400℃的条件下，进行测试。待稳定后测定反应炉进口和出口处气体中VOCs的浓度，并按(反应炉进口VOCs浓度-反应炉出口VOCs浓度)/(反应炉进口VOCs浓度)×100％计算转化率。
由图1和图2可以看出，实施例制备的层状金属氧化物及高锰酸钾改性的层状金属氧化物均有层状复合金属氧化物和Mn的氧化物的特征峰，说明高锰酸钾成功被整合在氧化物上。图3中SEM图可以看出，本发明制备的高锰酸钾改性的金属氧化物比对比例十一采用传统方法将高锰酸钾浸渍在金属氧化物的Mn元素分散度好。图4-9可以看出，实施例制备的催化剂对丙酮或者乙酸乙酯具有很好的催化效果，其转化率90％时，反应温度约为189℃，这比没用高锰酸钾改性的金属氧化物有好的催化效果，也比对比例十一采用传统方法将高锰酸钾浸渍在金属氧化物的催化效果显著。以上说明，本发明制备的高猛酸钾改性的层状金属氧化物对丙酮和乙酸乙酯这些含氧VOCs具有优异的催化效果。
尽管上面结合附图对本发明进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨的情况下，还可以做出很多变形，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (7)

1.一种高锰酸钾改性的层状金属氧化物的制备的方法，其特征在于，具体包括如下步骤：
(1)将Co2+、Mn2+、Cu2+或Mg2+的无机盐中的一种与Al3+或Fe3+的无机盐溶解于蒸馏水中，配置成溶液A；取Na2CO3、NaCl、NaNO3或Na2SO4中的一种和NaOH溶于蒸馏水中，配成溶液B；
(2)将溶液A与溶液B同时滴加到装有蒸馏水的三口烧瓶或烧杯中，同时剧烈搅拌，调节A和B溶液的滴加速度来控制混合液pH为8-11后，晶化、过滤，得到滤饼；
(3)将步骤(2)得到的滤饼用蒸馏水洗涤3-10次，至洗涤液为中性，干燥；
(4)将步骤(3)干燥得到的滤饼置于马弗炉中焙烧，即得到层状金属氧化物；
(5)称取层状金属氧化物0.05-0.4g，分散在高锰酸钾溶液中，在氮气保护下搅拌6-48hr，搅拌温度为常温-70℃；
(6)搅拌结束后，将混合物进行抽滤，洗涤、干燥得到沉淀物；
(7)将所得沉淀物于马弗炉中，在常温-400℃焙烧2-5hr，即得高锰酸钾改性的层状金属氧化物。
2.根据权利要求1所述高锰酸钾改性的层状金属氧化物的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述Co2+、Mn2+、Cu2+或Mg2+与Al3+或Fe3+的摩尔比为1:1-9:1；所述CO3 2-、Cl-、NO3 -或SO4 2-与Al3+或Fe3+的摩尔比为10.5:1-4:1；所述OH-与所有盐溶液之和的摩尔比0.5:1-4:1。
3.根据权利要求1所述高锰酸钾改性的层状金属氧化物的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述溶液A和B的总和与三口烧瓶或烧杯中的水的体积比例是0.5:1-4:1。
4.根据权利要求1所述高锰酸钾改性的层状金属氧化物的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，所述焙烧条件为空气气氛，焙烧温度为200～600℃，焙烧时间为2～5hr。
5.根据权利要求1所述高锰酸钾改性的层状金属氧化物的制备方法，其特征在于，步骤(5)中，所述高锰酸钾溶液浓度为0.01mol/L-1mol/L。
6.根据权利要求1所述高锰酸钾改性的层状金属氧化物的制备的方法，其特征在于，步骤(6)中，所述洗涤条件为水和乙醇洗涤3-10次，干燥时间为6-24hr。
7.权利要求1-6中任一项所述高锰酸钾改性的层状金属氧化物在含氧挥发性有机物催化氧化方面的应用。
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