CN110841628B - 臭氧分解催化剂及其制备方法与应用 - Google Patents

臭氧分解催化剂及其制备方法与应用 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种臭氧分解催化剂的制备方法，其包括：将高锰酸盐与金属盐的混合水溶液与还原剂充分反应后固液分离，将固体组分干燥；其中所述金属盐主要为铈的三价可溶性盐和/或铁的二价可溶性盐；所述还原剂主要为多巴胺或其可溶性盐；所述反应在10℃～30℃下搅拌进行，搅拌的时间为1至12小时。该方法制备方法能够有效降低制备成本，且所得到的产品在室温与较高湿度条件下，可高效稳定地分解空气中的臭氧污染物。

Description

臭氧分解催化剂及其制备方法与应用
技术领域
本发明为化学催化分解技术，属于环境空气中污染物分解技术领域，具体而言，涉及一种臭氧分解催化剂及其制备方法与应用。
背景技术
臭氧是大气平流层中常见的污染物，长期暴露在低浓度的臭氧中将会引发呼吸道与心肺相关的症状与疾病。据报道，在2010年全球约有一百万例因呼吸疾病引起的死亡由在臭氧污染环境中的长期暴露导致(Environmental Health Perspectives,2017,125(8))。目前，我国《环境空气质量标准》(GB3095-2012)规定：日最高8小时臭氧浓度一级与二级限值分别为100μg/m3与160μg/m3。此外《家用和类似用途电器的抗菌、除菌、净化功能空气净化器的特殊要求》(GB21551.3-2010)中规定，空气净化器出风口处5cm的臭氧限值为100μg/m3。而根据中国环境监测总站于2018年7月-9月发布的《全国城市空气质量报告》，该时期内污染物超标天数中以臭氧为首要污染物的天数最多，三个月内臭氧日最大八小时均值第90百分位浓度分别为148μg/m3、153μg/m3与139μg/m3，均超出了标准中的一级限值。由此可见，臭氧污染在我国广泛存在，因此有效控制室内臭氧污染尤为重要。
迄今已报道的臭氧去除方法包括活性炭吸附法，溶液吸收法，热分解法等，但这些方法能耗较高且可能造成二次污染。目前被广泛研究的臭氧污染控制技术为常温催化分解法，已报道的催化材料包括贵金属材料，过渡金属氧化物及两者的复合材料等。而上述材料中，催化性能优异且成本较低的锰氧化物类催化剂最具广泛应用的潜力。尽管已报道的众多锰氧化物类催化剂在干气条件下能够高效去除臭氧，但其性能通常会因水分引起的失活而显著下降，进而限制了材料的实际应用。近年来有关于在一定湿度下臭氧催化性能优异的锰氧化物材料的报道，但其制备方法往往为高温下的水热合成，难以在生产应用中实现(Applied Catalysis B：Environmental,2017,201,503-510，Catalysis Communications,2015,59,156-160)。
另一方面，贵金属与过渡金属氧化物复合催化材料性能高效稳定，负载在大比表面积上的过渡金属氧化物也具有较好的催化性能。但这些类型催化剂早已被专利保护，例如Engelhard公司的Pt/过渡金属复合催化剂(WO2000/013790A1)与Johnson Matthey公司的颗粒物负载的无定形锰氧化物催化剂(WO2012/167280A1)等。而国内虽有关于臭氧分解催化剂的研究报道，但鲜有能够广泛运用的催化材料，市场上的相关商品也仍然较少。因此，研发高效稳定、具有自主知识产权的锰氧化物催化材料非常有必要。
总的来说，为消除广泛存在的臭氧污染给人体健康带来的危害，发明一种制备工艺简单、耐湿性好、臭氧催化分解性能高效稳定的锰氧化物催化剂有着重要的实用价值。
发明内容
本发明针对臭氧污染，要解决的问题是制备出在室温与一定湿度下高效稳定去除臭氧污染物的催化剂。本发明方法合成的锰氧化物催化剂制备方法简便，制得的催化剂可在一定湿度与室温条件下高效稳定地将臭氧污染物分解为氧气，同时不引入其他污染物。
本发明涉及一种臭氧分解催化剂的制备方法，包括：
将高锰酸盐与金属盐的混合水溶液与还原剂充分反应后固液分离，将固体组分干燥；
其中所述金属盐主要为铈的三价可溶性盐和/或铁的二价可溶性盐；
所述还原剂主要为多巴胺或其可溶性盐；
所述反应在10℃～30℃下搅拌进行，搅拌的时间为1至12小时。
根据本发明的一方面，本发明还涉及如上所述方法制备得到的臭氧分解催化剂及其应用。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
(1)制备工艺简单：一步合成，不涉及高温高压条件，且反应时间短，催化剂中可以不添加贵金属作为活性组分。
(2)本方法制备过程中，反应所需的酸性环境通过高锰酸钾与铈盐或铁盐的初步反应即可得到，不需要额外添加pH调节物。高锰酸钾与铈盐或铁盐的初步反应形成了酸性环境，而有机还原剂在酸性环境中，与H+协同作用调控了材料的形貌。
(3)材料耐湿性良好，臭氧分解性能良好：在室温与较高湿度条件下，可高效稳定地分解空气中的臭氧污染物。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一些实施例中制备得到的催化剂样品的(a)(c)扫描电子显微镜图与(b)(d)透射电子显微镜图；
图2为本发明一个实施例中催化剂样品的X射线衍射晶体结构图；
图3为本发明一个实施例中制备得到的催化剂于同等质量下与商业臭氧分解材料对臭氧的去除性能对比；
图4为本发明一些实施例中制备得到的催化剂样品的长时间催化性能测试；
图5为本发明一些实施例中制备得到的催化剂样品在不同湿度下的臭氧去除率；
图6为本发明一些实施例中制备得到的不同掺铈量催化剂样品的照片；
图7为本发明一些实施例中制备得到的不同掺铈量催化剂样品的孔径分布与堆积密度比较；
图8为为本发明一个实施例中制备得到的催化剂于同等质量下与商业臭氧分解材料对臭氧的去除性能对比；
图9为本发明一些实施例中制备得到的不同掺铁量催化剂样品的照片。
具体实施方式
现将详细地提供本发明实施方式的参考，其一个或多个实例描述于下文。提供每一实例作为解释而非限制本发明。实际上，对本领域技术人员而言，显而易见的是，可以对本发明进行多种修改和变化而不背离本发明的范围或精神。例如，作为一个实施方式的部分而说明或描述的特征可以用于另一实施方式中，来产生更进一步的实施方式。
因此，旨在本发明覆盖落入所附权利要求的范围及其等同范围中的此类修改和变化。本发明的其它对象、特征和方面公开于以下详细描述中或从中是显而易见的。本领域普通技术人员应理解本讨论仅是示例性实施方式的描述，而非意在限制本发明更广阔的方面。
本发明涉及一种臭氧分解催化剂的制备方法，包括：
将高锰酸盐与金属盐的混合水溶液与还原剂充分反应后固液分离，将固体组分干燥；
其中所述金属盐主要为铈的三价可溶性盐和/或铁的二价可溶性盐；
所述还原剂主要为多巴胺或其可溶性盐；
所述反应在10℃～30℃下搅拌进行，搅拌的时间为1至12小时。
所述反应通常是在常压下进行的。
在一些实施方式中，所述混合水溶液中所述金属盐中的金属原子与锰原子的原子比为0.005～0.3；还可以为0.007、0.01、0.02、0.03、0.04、0.05、0.06、0.07、0.08、0.09、0.10、0.11、0.12、0.13、0.14、0.15、0.16、0.17、0.18、0.19、0.20、0.21、0.22、0.23、0.24、0.25、0.26、0.27、0.28或0.29。
在一些实施方式中，当所述金属盐中的金属原子主要为三价铈时，金属原子与锰原子的原子比为0.008～0.25。
在一些实施方式中，当所述金属盐中的金属原子主要为二价铁时，金属原子与锰原子的原子比为0.08～0.25。
在一些实施方式中，所述混合水溶液中高锰酸盐的浓度为1g/L～50g/L(也可以选择2g/L、3g/L、4g/L、5g/L、10g/L、15g/L、20g/L、25g/L、30g/L、35g/L、40g/L、45g/L)，所述金属盐的浓度为0.5g/L～20g/L(也可以选择1g/L、2g/L、3g/L、4g/L、5g/L、10g/L、15g/L)。
在一些实施方式中，所述还原剂以预先配制的水溶液的方式与所述混合水溶液接触以进行反应。
在一些实施方式中，所述还原剂的水溶液中还原剂的浓度为10g/L～100g/L，也可以选择20g/L、30g/L、40g/L、50g/L、60g/L、70g/L、80g/L或90g/L。
在一些实施方式中，所述接触的方式为将所述混合水溶液逐滴加入所述还原剂的水溶液中。
在一些实施方式中，所述干燥为烘干，干燥温度为80℃～300℃，也可以选择100℃、120℃、140℃、160℃、180℃、200℃、220℃、240℃、260℃、280℃。
在一些实施方式中，所述高锰酸盐选自锂、钠、钾、铵、钙、钡、锌、镁、汞、镉、铷的盐或其中任意两种或多种的混合物。
在一些实施方式中，所述铈的三价可溶性盐为硝酸铈(III)、氯化铈(III)或硫酸铈(III)中的至少一种。
在一些实施方式中，所述铁的二价可溶性盐为硝酸亚铁、氯化亚铁或硫酸亚铁中的至少一种。
在一些实施方式中，所述还原剂主要为盐酸多巴胺。
在一些实施方式中，所述金属盐中不含有贵金属。
在一些实施方式中，所述贵金属选自铂族金属、银和金。
在一些实施方式中，所述铂族金属选自铂、钯和铑。
在一些实施方式中，所述反应的体系中不添加额外的pH调节物。
根据本发明的一方面，本发明还涉及如上所述方法制备得到的臭氧分解催化剂。
根据本发明的一方面，本发明还涉及一种催化剂组合物，其包括如上所述的臭氧分解催化剂和粘合剂。
在一些实施方式中，所述粘合剂为无机粘合剂，优选基于硅酸盐、基于氧化铝或基于碳酸锆铵的无机粘合剂。
在一些实施方式中，所述粘合剂为聚乙烯、聚丙烯、聚烯烃共聚物、聚异戊二烯、聚丁二烯共聚物、氯化橡胶、丁腈橡胶、聚氯丁二烯、三元乙丙橡胶、聚苯乙烯、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚丙烯腈、聚乙烯酯、聚卤代乙烯、聚酰胺、丙烯酸类聚合物、乙烯基丙烯酸类聚合物、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、苯乙烯-丙烯酸类聚合物、聚乙烯醇、热塑性聚酯、热固性聚酯、聚苯醚、聚苯硫醚、氟化聚合物、聚四氟乙烯、聚偏1，1-二氟乙烯、聚氟乙烯、氯/氟共聚物、乙烯、三氟氯乙烯共聚物、聚酰胺、酚醛树脂、环氧树脂、聚氨酯、硅氧烷聚合物或其中任何两种或多种的混合物。
根据本发明的一方面，本发明还涉及一种大气接触面，所述大气接触面涂有如上所述的催化剂组合物。
在一些实施方式中，所述大气接触面包括换热器、风扇桨叶、风扇护栅或输送流体的导管。
在一些实施方式中，所述换热器包括散热器、进气冷却器、空调冷凝器、机油冷却器、动力转向油冷却器或变速器油冷却器。
根据本发明的一方面，本发明还涉及一种装置，其具有如上所述的大气接触面。
在一些实施方式中，所述装置为运输工具装置，例如建筑用空调系统或移动广告牌。
在一些实施方式中，所述装置为动力工具，例如割草机、切割机、剪草机、圆锯、链锯或落叶吹扫机/收集机。
在一些实施方式中，所述装置为通风装置(如空调)、空气加湿装置或空气净化装置。
在一些实施方式中，所述装置为紫外消毒装置。
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述。
实施例1
将5g KMnO4(高锰酸钾)与0.137g Ce(NO3)3·6H2O(六水硝酸铈)加入300mL锥形瓶并溶解于250mL去离子水中，于常温下对溶液进行1h磁力搅拌至固体完全溶解。将1gC8H12ClNO2(盐酸多巴胺)加入500mL锥形瓶并溶解于50mL去离子水中，轻轻搅拌溶液至完全溶解后，将前述高锰酸钾与铈的混合溶液逐滴加入至多巴胺溶液中，并同时进行搅拌。滴加完毕后，将上述溶液在常温下持续磁力搅拌1h。反应结束后对所得产物过滤并用去离子水洗涤，于105℃的烘箱中加热干燥12h后即可得到掺铈的锰氧化物臭氧催化剂粉末。
图1(a)所示为实施例1催化剂样品的扫描电子显微镜照片：形成的锰氧化物平均孔径为8.01nm，表面存在尺寸约几十纳米的大孔。大孔的出现改善了催化剂的致密表面，使催化剂内部能够与气流接触变得充分，利于其对臭氧污染物的催化分解。
图1(b)所示为实施例1催化剂样品的透射电子显微镜照片：催化剂由尺寸约为10～20nm的纳米晶粒组成，纳米晶粒极小的尺寸使催化剂具备了大的比表面积(327.1m2/g)，暴露的大量活性位点提高了材料对于臭氧污染物的催化活性。
实施例2
将5g高锰酸钾与2.75g六水硝酸铈加入300mL锥形瓶并溶解于250mL去离子水中，于常温下对溶液进行1h磁力搅拌至固体完全溶解。将1g盐酸多巴胺加入500mL锥形瓶并溶解于50mL去离子水中，轻轻搅拌溶液至完全溶解后，将前述高锰酸钾与铈的混合溶液逐滴加入至多巴胺溶液中，并同时进行搅拌。滴加完毕后将上述溶液在常温下持续磁力搅拌1h。反应结束后，对所得产物过滤并用去离子水洗涤，于105℃的烘箱中加热干燥12h后即可得到掺铈的锰氧化物臭氧催化剂粉末。
图1(c)所示为实施例2催化剂样品的扫描电子显微镜照片：所制备的锰氧化物由数十纳米的颗粒堆积形成，并呈现出显著的松散二级结构，实验测得该催化剂平均孔直径为9.52nm。松散的二级结构使催化剂与气流的接触更加充分，利于对臭氧污染物的催化分解；同时较大的孔径减缓了水气的毛细冷凝，从而减缓了催化剂因水分吸附引起的失活、增强了催化剂的耐湿性。
图1(d)所示为实施例2催化剂样品的透射电子显微镜照片：催化剂由尺寸约为10～20nm的纳米晶粒组成，纳米晶粒极小的尺寸使催化剂具备了大的比表面积(294.4m2/g)，暴露的大量活性位点提高了材料对于臭氧污染物的催化活性。
实施例3
将5g高锰酸钾与1.38g六水硝酸铈加入300mL锥形瓶并溶解于250mL去离子水中，于常温下对溶液进行1h磁力搅拌至固体完全溶解。将1g盐酸多巴胺加入500mL锥形瓶并溶解于50mL去离子水中，轻轻搅拌溶液至完全溶解后，将前述高锰酸钾与铈的混合溶液逐滴加入至多巴胺溶液中，并同时进行搅拌。滴加完毕后将上述溶液在常温下持续磁力搅拌1h。反应结束后，对所得产物过滤并用去离子水洗涤，于105℃的烘箱中加热干燥12h后即可得到掺铈的锰氧化物臭氧催化剂粉末。
图2所示为实施例3催化剂样品的X射线衍射晶体结构图，根据XRD标准卡片(JCPDS#12-0733与JCPDS#75-0390)，位于29.4°与33.1°附近观测到的重合的峰包来自CeO2，而在37.1°，66.7°处观测到的微弱的峰则归属于α-MnOOH的(101)与(330)晶面。实施例3的结果表明制得的锰氧化物结晶性极差，表明晶体中存在大量的缺陷。根据文献，这些缺陷是臭氧污染物分解过程中重要的反应位点，由此可见丰富的缺陷使得制备的催化剂具备了高效的臭氧分解性能。
实施例4
实施例4中臭氧性能测试条件如下：臭氧进气浓度100ppm，相对湿度50％，气流流量0.9～1L/min，测试温度25℃，催化剂用量100mg，质量空速540～600L/gcat·h，用于测试的催化剂尺寸为40～60目。性能测试在石英管反应器中进行，经过催化剂的气流中的臭氧浓度由臭氧在线监测仪测试并记录。实施例4中，分别对商用臭氧分解材料(COS)与实施例3中本发明合成的材料进行了该条件下的性能测试。
图3所示为性能测试结果：本发明实施例2中合成的锰氧化物催化剂在3小时测试中均保持了100％的臭氧分解率；与此同时，商用臭氧分解材料在相同条件下的臭氧分解率仅保持在58％。由此可见本发明制备的掺铈的锰氧化物催化剂相比商用催化剂具有明显的优势。
实施例5
实施例5中臭氧性能测试条件同实施例4，对实施例1、2与3中合成的锰氧化物催化剂进行10小时的性能测试，测试结果如图4所示：10小时测试结束时，实施例1制备的催化剂臭氧去除率保持在83％，实施例2制备的催化剂臭氧去除率保持在100％，而实施例3制备的催化剂臭氧去除率为97％。
上述测试结果表明本发明制备的掺铈的锰氧化物催化剂具有高效且稳定的臭氧分解能力。
实施例6
实施例6中臭氧性能测试条件如下：臭氧进气浓度100ppm，气流流量1L/min，测试温度25℃，催化剂用量50mg，质量空速约为1200L/gcat·h，用于测试的催化剂尺寸为40～60目。气流的湿度由干湿两气路的流量进行控制，对实施例2中合成的锰氧化物催化剂分别在湿度为0、10％、30％、50％、70％与90％条件下进行性能测试。
图5所示为不同湿度下的性能测试结果：本发明实施例2中合成的锰氧化物催化剂在湿度为0、10％与30％条件下均保持了良好的催化性能：在两小时的测试中始终保持了98％以上的臭氧转化率。当测试湿度为50％时，两小时测试后的臭氧转化率仍高于90％；当湿度上升至70％时，催化剂性能才出现显著下降。实施例5的结果表明，本发明合成的锰氧化物催化剂在具有较好的耐湿性，在一定湿度范围内受水分影响较小，仍能够表现出高效的臭氧催化性能。
根据本发明制备方法合成的臭氧污染物催化材料可以应用于空气净化装置中，或直接放置存在臭氧污染的空间内即可发挥对空气的净化作用。
实施例7
将5g高锰酸钾加入300mL锥形瓶并溶解于250mL去离子水中，于常温下对溶液进行1h磁力搅拌至固体完全溶解。将1g盐酸多巴胺加入500mL锥形瓶并溶解于50mL去离子水中，轻轻搅拌溶液至完全溶解后，将前述高锰酸钾与铁的混合溶液逐滴加入至多巴胺溶液中，并同时进行搅拌。滴加完毕后将上述溶液在常温下持续磁力搅拌1h。反应结束后，对所得产物过滤并用去离子水洗涤，于105℃的烘箱中加热干燥12h后即可得到掺铁的锰氧化物臭氧催化剂粉末。
此处实施例7合成的为不掺铈的用于对照的样品。对实施例7、实施例1、
实施例3、实施例4制备过程中的溶液进行测试，结果如下表所示。可以看到，铈与高锰酸钾的初步反应使溶液pH显著降低，由碱性变为酸性，且溶液酸性随铈掺杂量的增多显著增强。
表1不同掺铈量合成过程中的溶液pH
Figure BDA0002291257950000111
Figure BDA0002291257950000121
对上述个样品进行孔径分布测试，结果如图6及图7所示，可见铈掺杂后显著提高了材料里大孔(50nm以上的孔)的孔体积。分别取上述样品200mg置于同一石英管中，如图6及图7所示，可以观察到铈的掺杂使催化剂堆积密度显著减小，催化材料变得极为蓬松，有利于含有臭氧污染物的气体与催化剂充分接触从而得到去除。根据文献资料，多巴胺及多巴胺衍生物在酸性环境下对锰氧化物具有分散作用。因此在本发明的催化剂制备方法中，铈盐与高锰酸钾的初步反应为后续氧化还原反应提供了适宜的酸性环境，在多巴胺的分散作用下最终形成了蓬松的形貌结构。在这里，铈盐既是一种掺杂剂，也起到了在不添加其他酸性试剂的情况下调节反应溶液pH的作用；多巴胺既是一种还原剂，在反应过程中也起到了对生成的材料进行形貌调节的作用。
实施例8
将5g高锰酸钾与0.88g七水硫酸亚铁加入300mL锥形瓶并溶解于250mL去离子水中，于常温下对溶液进行1h磁力搅拌至固体完全溶解。将1g盐酸多巴胺加入500mL锥形瓶并溶解于50mL去离子水中，轻轻搅拌溶液至完全溶解后，将前述高锰酸钾与铁的混合溶液逐滴加入至多巴胺溶液中，并同时进行搅拌。滴加完毕后将上述溶液在常温下持续磁力搅拌1h。反应结束后，对所得产物过滤并用去离子水洗涤，于105℃的烘箱中加热干燥12h后即可得到掺铁的锰氧化物臭氧催化剂粉末。
实施例9
将5g高锰酸钾与1.76g七水硫酸亚铁加入300mL锥形瓶并溶解于250mL去离子水中，于常温下对溶液进行1h磁力搅拌至固体完全溶解。将1g盐酸多巴胺加入500mL锥形瓶并溶解于50mL去离子水中，轻轻搅拌溶液至完全溶解后，将前述高锰酸钾与铁的混合溶液逐滴加入至多巴胺溶液中，并同时进行搅拌。滴加完毕后将上述溶液在常温下持续磁力搅拌1h。反应结束后，对所得产物过滤并用去离子水洗涤，于105℃的烘箱中加热干燥12h后即可得到掺铁的锰氧化物臭氧催化剂粉末。
图8所示为实施例7与实施例8所合成催化剂的臭氧催化性能测试结果，测试条件与实施例4中的测试条件相同。测试结果表明，实施例7与8所合成的催化剂在2小时测试后分别表现出98％与92％的臭氧分解率；而与此同时，商用臭氧分解材料(COS)在相同条件下的臭氧分解率仅保持在58％。由此可见本发明制备的掺铁的锰氧化物催化剂相比商用催化剂具有明显的优势。
对实施例7、实施例8、实施例9制备过程中的溶液进行测试，结果如下表所示。可以看到，铁与高锰酸钾的初步反应使溶液pH显著降低，由碱性变为酸性，且溶液酸性随铁掺杂量的增多显著增强。该规律与掺杂铈时一致。
表2不同掺铁量合成过程中的溶液pH
Figure BDA0002291257950000141
分别取上述样品200mg置于同一石英管中，如图9所示，可以观察到铁的掺杂使催化剂堆积密度显著减小，催化材料变得蓬松，有利于含有臭氧污染物的气体与催化剂充分接触从而得到去除。该现象与掺铈时的现象一致，证明低价态金属盐与高锰酸钾的初步反应都起到了调节溶液pH至酸性的作用，且帮助多巴胺在酸性环境下分散了生成的锰氧化物，从而形成了蓬松的结构，最终有利于臭氧污染物的催化分解。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (12)

1.一种臭氧分解催化剂的制备方法，其特征在于，包括：
将高锰酸盐与金属盐的混合水溶液与还原剂充分反应后固液分离，将固体组分干燥；
其中所述金属盐为铈的三价可溶性盐和/或铁的二价可溶性盐；
所述还原剂为多巴胺或其可溶性盐；
所述反应在10℃～30℃下搅拌进行，搅拌的时间为1至12小时。
2.根据权利要求1所述的臭氧分解催化剂的制备方法，其特征在于，所述混合水溶液中所述金属盐中的金属原子与锰原子的原子比为0.005～0.3。
3.根据权利要求2所述的臭氧分解催化剂的制备方法，其特征在于，所述混合水溶液由高锰酸盐溶液与金属盐溶液混合得到，高锰酸盐的浓度为1g/L～50g/L，所述金属盐的浓度为0.5g/L～20g/L。
4.根据权利要求1所述的臭氧分解催化剂的制备方法，其特征在于，所述还原剂以预先配制的水溶液的方式与所述混合水溶液接触以进行反应。
5.根据权利要求4所述的臭氧分解催化剂的制备方法，其特征在于，所述还原剂的水溶液中还原剂的浓度为10g/L～100g/L。
6.根据权利要求4所述的臭氧分解催化剂的制备方法，其特征在于，所述接触的方式为将所述混合水溶液逐滴加入所述还原剂的水溶液中。
7.根据权利要求1所述的臭氧分解催化剂的制备方法，其特征在于，所述干燥为烘干，干燥温度为80℃～300℃。
8.根据权利要求1～7任一项所述的臭氧分解催化剂的制备方法，其特征在于，所述高锰酸盐选自锂、钠、钾、铵、钙、钡、锌、镁、汞、镉、铷的盐或其中任意两种或多种的混合物；
和/或；
所述铈的三价可溶性盐为硝酸铈(III)、氯化铈(III)或硫酸铈(III)中的至少一种；
和/或；
所述铁的二价可溶性盐为硝酸亚铁、氯化亚铁或硫酸亚铁中的至少一种；
和/或；
所述还原剂为盐酸多巴胺。
9.权利要求1～8任一项所述方法制备得到的臭氧分解催化剂。
10.催化剂组合物，其包括权利要求9所述的臭氧分解催化剂和粘合剂。
11.一种大气接触面，所述大气接触面涂有权利要求10所述的催化剂组合物。
12.一种装置，其具有权利要求11所述的大气接触面。
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