CN115155567B - 一种用于低碳烷烃催化氧化的Mn基尖晶石催化剂及其制备方法和应用 - Google Patents

一种用于低碳烷烃催化氧化的Mn基尖晶石催化剂及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种用于低碳烷烃催化氧化的Mn基尖晶石催化剂及其制备方法和应用。用于低碳烷烃催化氧化的Mn基尖晶石催化剂的制备方法，包括：将乙酸锰与A位金属乙酸盐加入混合醇溶液中，搅拌溶解，得到溶液B；将过量的草酸加入混合醇溶液中搅拌溶解，得到溶液C；将溶液C加入溶液B中，剧烈搅拌，所得产物依次经过离心、干燥和煅烧，最后经过阶梯降温即得目标催化剂；其中，A位金属包括Co、Cu、Ni、Zn和Ce中的一种或多种。使用本发明提供的制备方法制得的催化剂，比表面积为105.62‑176.95m2/g，孔容为0.355‑0.578cm3/g，平均孔径为11.18‑65.21nm。应用在氮气和空气混合气氛中，温度为150‑300℃，使用每克该催化剂处理含0.05vol.％低碳烷烃混合气气量为每小时30‑90升。该制备方法成本低，产物活性高。

Description

一种用于低碳烷烃催化氧化的Mn基尖晶石催化剂及其制备方 法和应用
技术领域
本发明涉及VOCs废气处理技术领域，尤其涉及一种用于低碳烷烃催化氧化的Mn基尖晶石催化剂及其制备方法和应用。
背景技术
挥发性有机物(VOCs)包括烷烃、烯烃、芳香烃、醛、酮等几大类，其会导致复合型污染、诱发雾霾、产生光化学烟雾、污染室内空气和危害人体健康。近年来，VOCs的排放量大幅上升，减少VOCs排放刻不容缓。
其中，难降解低碳烷烃是VOCs减排的重点和难点。现有的技术主要包括催化燃烧、生物降解、光催化降解、等离子体等，其中催化燃烧由于具有安全节能、操作温度低、选择性高等优点而被广泛应用。用于低碳烷烃催化氧化的催化剂主要分为贵金属催化剂和非贵金属催化剂两大类。贵金属催化剂虽然活性较高，但是价格昂贵、热稳定性差、容易烧结中毒。因此，开发出一种活性优异、结构稳定、价格低廉的非贵金属低温氧化催化剂是我们追求的目标。
有鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于低碳烷烃催化氧化的Mn基尖晶石催化剂及其制备方法和应用，以解决上述问题。
为实现以上目的，本发明特采用以下技术方案：
一种用于低碳烷烃催化氧化的Mn基尖晶石催化剂的制备方法，包括：
将乙酸锰与A位金属乙酸盐加入混合醇溶液中，搅拌溶解，得到溶液B；
将过量的草酸加入混合醇溶液中搅拌溶解，得到溶液C；
将溶液C加入溶液B中，剧烈搅拌，所得产物依次经过离心、干燥和煅烧，最后经过阶梯降温，得到所述的用于低碳烷烃催化氧化的Mn基尖晶石催化剂；
其中，A位金属包括Co、Cu、Ni、Zn和Ce中的一种或多种。
可选的，所述A位金属乙酸盐包括Co(CH3COO)2·4H2O、Cu(CH3COO)2·H2O、Ni(CH3COO)2·4H2O、Zn(CH3COO)2·2H2O和Ce(CH3COO)2·nH2O中的一种或多种。
可选的，所述溶液B中A与Mn的摩尔比为1:2-4。
可选的，所述混合醇溶液为乙醇和乙二醇的混合溶液；
优选地，所述乙醇和乙二醇的比例为3-4:1。
可选的，所述剧烈搅拌的时间为0.5-1h。
可选的，所述干燥的温度为60-90℃，时间为10-20h。
可选的，所述煅烧温度为330-370℃，时间为2-3h；
优选地，所述煅烧升温速率为5-10℃/min；
优选地，所述煅烧在空气氛围下进行。
可选的，所述阶梯降温过程依次在240-260℃保持1-2h，80-120℃保持1-2h。
本发明提供一种用于低碳烷烃催化氧化的Mn基尖晶石催化剂，使用上述任一项的制备方法制得；
优选地，所述催化剂的比表面积为105.62-176.95m2/g，孔容为0.355-0.578cm3/g，平均孔径为11.18-65.21nm。
本发明还提供一种用于低碳烷烃催化氧化的Mn基尖晶石催化剂的应用，在氮气和空气混合气氛中，温度为150-300℃，使用每克本发明提供的催化剂处理含0.05vol.％低碳烷烃混合气气量为每小时30-90升。
本发明的有益效果：
本发明提供的用于低碳烷烃催化氧化的Mn基尖晶石催化剂的制备方法，使用乙酸锰与A位金属乙酸盐作为原料，采用溶胶凝胶法，充分利用Mn基尖晶石大的比表面积有利于活性组分分散的优势，叠加A位金属和Mn的双金属协同作用，能够形成丰富的氧缺陷位，有利于活性氧的吸附，所形成的催化剂具有显著的低碳烷烃催化氧化活性。所用原料成本低，制备工艺简单可控，重复性高，具有很大的工业应用潜力。
本发明所提供的用于低碳烷烃催化氧化的Mn基尖晶石催化剂，相较于常规催化剂，具有更大的比表面积、孔容和孔径，因此具有更高的活性，催化性能更优异。
本发明所提供的用于低碳烷烃催化氧化的Mn基尖晶石催化剂其应用条件广泛，处理量大，应用范围广，操作简单，催化剂活性高、使用效果好，具有良好的工业应用潜力。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对本申请范围的限定。
图1为实施例1-5所制得的CoMn2O4、CuMn2O4、NiMn2O4、ZnMn2O4、CeMn2Ox催化剂的活性评价图；
图2为是实施例3、实施例6和实施例7提供的NiMn2O4催化剂在不同空速条件下的活性评价图。
具体实施方式
下面将结合具体实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
首先，对本发明做整体性解释，具体如下：
一种用于低碳烷烃催化氧化的Mn基尖晶石催化剂的制备方法，包括：
将乙酸锰与A位金属乙酸盐加入混合醇溶液中，搅拌溶解，得到溶液B；
将过量的草酸加入混合醇溶液中搅拌溶解，得到溶液C；
将溶液C加入溶液B中，剧烈搅拌，所得产物依次经过离心、干燥和煅烧，最后经过阶梯降温，得到所述的用于低碳烷烃催化氧化的Mn基尖晶石催化剂；
其中，A位金属包括Co、Cu、Ni、Zn和Ce中的一种或多种。
在一个可选的实施方式中，所述A位金属乙酸盐包括Co(CH3COO)2·4H2O、Cu(CH3COO)2·H2O、Ni(CH3COO)2·4H2O、Zn(CH3COO)2·2H2O和Ce(CH3COO)2·nH2O中的一种或多种。
在一个可选的实施方式中，所述溶液B中A与Mn的摩尔比为1:2-4。
可选的，所述溶液B中A与Mn的摩尔比可以为1:2、1:2.5、1:3、1:3.5、以及1:4之间的任意值。
在一个可选的实施方式中，所述混合醇溶液为乙醇和乙二醇的混合溶液；
优选地，所述乙醇和乙二醇的比例为3-4:1。
可选的，所述乙醇和乙二醇的比例可以为3:1、3.1:1、3.2:1、3.3:1、3.4:1、3.5:1、3.6:1、3.7:1、3.8:1、3.9:1以及4:1之间的任意值。
在一个可选的实施方式中，所述剧烈搅拌的时间为0.5-1h。
可选的，所述剧烈搅拌的时间可以为0.5h、0.6h、0.7h、0.8h、0.9h以及1h之间的任意值。
在一个可选的实施方式中，所述干燥的温度为60-90℃，时间为10-20h。
可选的，所述干燥的温度可以为60℃、65℃、70℃、75℃、80℃、85℃以及90℃之间的任意值，时间可以为10h、11h、12h、13h、14h、15h、16h、17h、18h、19h以及20h之间的任意值。
在一个可选的实施方式中，所述煅烧温度为330-370℃，时间为2-3h；
可选的，所述煅烧温度可以为330℃、340℃、350℃、360℃以及370℃之间的任意值，时间可以为2h、2.1h、2.2h、2.3h、2.4h、2.5h、2.6h、2.7h、2.8h、2.9h以及3h之间的任意值。
优选地，所述煅烧升温速率为5-10℃/min；
可选的，所述煅烧升温速率可以为5℃/min、6℃/min、7℃/min、8℃/min、9℃/min以及10℃/min之间的任意值；
优选地，所述煅烧在空气氛围下进行。
在一个可选的实施方式中，所述阶梯降温过程依次在240-260℃保持1-2h，80-120℃保持1-2h。
可选的，所述阶梯降温过程，首先可以在240℃、245℃、250℃、255℃以及260℃之间的任意值，保持时间可以为1h、1.1h、1.2h、1.3h、1.4h、1.5h、1.6h、1.7h、1.8h、1.9h以及2h之间的任意值，然后在80℃、85℃、90℃、95℃、100℃、105℃、110℃、115℃以及120℃之间的任意值，保持时间可以为1h、1.1h、1.2h、1.3h、1.4h、1.5h、1.6h、1.7h、1.8h、1.9h以及2h之间的任意值。
将A位金属(Co、Cu、Ni、Zn、Ce)和Mn的金属盐溶液加入到由乙醇和乙二醇混合的醇溶液分散剂中，通过控制A位金属和Mn金属的比例，改变了锰基尖晶石催化剂中双金属的协同作用，使催化剂形成丰富的氧缺陷位，同时使用过量草酸的醇溶液促使其胶化沉淀，最终所获得的催化剂，必然具备更大的比表面积和孔容，具有更高的活性。A位金属含量改变对烷烃的催化氧化活性呈火山型曲线，催化活性随着A位金属含量的增加先上升后下降，故而选择最佳比例1:2至1:4。醇盐溶解在与其自身有不同烷基的醇中会发生醇解反应，可以调整醇盐原料的溶解性和水解速率，所以将乙醇和乙二醇混合作为溶剂，而乙醇毒性低和溶解性好，故选择乙醇与乙二醇的比例为3:1至4:1。
对原料种类、用量以及各种工艺参数的优选，均能进一步提升反应的综合效率和收益，优化产物性能。其中，A为Ni时其所制得的催化剂活性明显高于其他A位金属。另外，实验发现，本申请中煅烧后经过特定两段阶梯降温的过程相比于常规冷却过程，产物催化剂的结构稳定性得到了明显的提高。
本发明提供一种用于低碳烷烃催化氧化的Mn基尖晶石催化剂，使用上述任一项的制备方法制得；
优选地，所述催化剂的比表面积为105.62-176.95m2/g，孔容为0.355-0.578cm3/g，平均孔径为11.18-65.21nm。
可选的，所述催化剂的比表面积可以为105.62m2/g、110.00m2/g、115.00m2/g、120.00m2/g、125.00m2/g、130.00m2/g、135.00m2/g、140.00m2/g、145.00m2/g、150.00m2/g、155.00m2/g、160.00m2/g、165.00m2/g、170.00m2/g、175.00m2/g以及176.95m2/g之间的任意值，孔容可以为0.355cm3/g、0.380cm3/g、0.400cm3/g、0.420cm3/g、0.440cm3/g、0.460cm3/g、0.480cm3/g、0.500cm3/g、0.520cm3/g、0.540cm3/g、0.560cm3/g、0.570cm3/g以及0.578cm3/g之间的任意值，平均孔径可以为11.18nm、15nm、20nm、25nm、30nm、35nm、40nm、45nm、50nm、55nm、60nm、63nm、65nm以及65.21nm之间的任意值。
使用本发明提供制备方法制得的催化剂，具有更大的比表面积和孔容，其低温活性高，稳定性高，选择性好，起燃温度低，最佳催化剂T90达到232℃，在300℃下可以实现低碳烷烃完全燃烧，在稳定运行57h后转化率几乎没有下降，同时，在通入3.5vol.％水6h后，停止通水可以恢复原来活性，抗水性能优良。
本发明还提供一种用于低碳烷烃催化氧化的Mn基尖晶石催化剂的应用，在氮气和空气混合气氛中，温度为150-300℃，使用每克本发明提供的催化剂处理含0.05vol.％低碳烷烃混合气气量为每小时30-90升。
可选的，所述处理混合气氛的温度可以为150℃、160℃、180℃、200℃、220℃、240℃、250℃、260℃、280℃以及300℃之间的任意值，处理气量可以为每小时30升、40升、50升、60升、70升、80升以及90升之间的任意值。
本发明所提供的催化剂，主要应用于处理VOCs低碳烷烃的催化氧化，单位催化剂处理的废气量大，处理条件简单可控，将催化剂装入固定床反应器中，反应管内径6mm，原料气丙烷浓度为500ppm，助燃氧气浓度5％，反应温度控制在150-300℃，反应压力为常压，反应空速控制在30000h-1-90000h-1，测得其低温活性优异，转化效率高，在300℃下可以实现低碳烷烃完全燃烧，并且，反应空速对转化效率存在影响，空速越低转化效率越高。低碳烷烃催化氧化后的主要反应产物为二氧化碳和水，可实现工业化广泛应用。
实施例1
使用本发明提供的方法制备催化剂并应用模拟测试：
S1：取4.90g Mn(CH3COO)2·4H2O和2.49g Co(CH3COO)2·4H2O，加入150ml乙醇和50ml乙二醇，常温搅拌至完全溶解形成溶液B；
S2：取4.54g HOOCCOOH·2H2O，加入37.5ml乙醇和12.5ml乙二醇，搅拌至溶解形成溶液C；
S3：将溶液C快速加入到溶液B中，常温下剧烈搅拌0.5h。通过离心收集沉淀物，80℃干燥12h。
S4：在空气气氛下，将S3产物在370℃煅烧2h，升温速率为5℃/min。然后在240℃保持1h，80℃保持1h，最后室温下得到CoMn2O4尖晶石催化剂。
将S4所制得的催化剂装入固定床反应器中，反应温度150℃，通入常压下的模拟烟气500ppm C3H8，O2浓度5％，平衡气N2，反应空速控制在30000h-1。
测试结果：稳态时250℃下烷烃的转化率为90％，选择性为100％。
实施例2
使用本发明提供的方法制备催化剂并应用模拟测试：
S1：取4.90g Mn(CH3COO)2·4H2O和2.00g Cu(CH3COO)2·H2O，加入150ml乙醇和50ml乙二醇，常温搅拌至完全溶解形成溶液B；
S2：取4.54g HOOCCOOH·2H2O，加入37.5ml乙醇和12.5ml乙二醇，搅拌至溶解形成溶液C；
S3：将溶液C快速加入到溶液B中，常温下剧烈搅拌1h。通过离心收集沉淀物，60℃干燥20h。
S4：在空气气氛下，将S3产物在330℃煅烧3h，升温速率为8℃/min。然后在250℃保持1h，100℃保持1h，最后室温下得到CuMn2O4尖晶石催化剂。
将S4所制得的催化剂装入固定床反应器中，反应温度200℃，通入常压下的模拟烟气500ppm C3H8，O2浓度5％，平衡气N2，反应空速控制在30000h-1。
测试结果：稳态时250℃下烷烃的转化率为83％，选择性为100％。
实施例3
使用本发明提供的方法制备催化剂并应用模拟测试：
S1：取4.90g Mn(CH3COO)2·4H2O和2.49g Ni(CH3COO)2·4H2O，加入150ml乙醇和50ml乙二醇，常温搅拌至完全溶解形成溶液B；
S2：取4.54g HOOCCOOH·2H2O，加入37.5ml乙醇和12.5ml乙二醇，搅拌至溶解形成溶液C；
S3：将溶液C快速加入到溶液B中，常温下剧烈搅拌0.5h。通过离心收集沉淀物，80℃干燥15h。
S4：在空气气氛下，将S3产物在350℃煅烧2h，升温速率为5℃/min。然后在260℃保持1h，120℃保持1h，最后室温下得到NiMn2O4尖晶石催化剂。
将S4所制得的催化剂装入固定床反应器中，反应温度300℃，通入常压下的模拟烟气500ppm C3H8，O2浓度5％，平衡气N2，反应空速控制在30000h-1。
测试结果：稳态时250℃下烷烃的转化率为97％，选择性为100％。
在77K下使用Quantachrome Auto Sorb iQ-MP对N2的吸附-解吸等温线进行分析。样品在300℃下真空脱气预处理12小时。使用Brunauer-Emmett-Teller(BET)方程来获得比表面积S(m2/g)、孔容V(cm3/g)和平均孔隙直径D(nm)。样品进行反应前后的S、V和D分别为176.95m2/g、0.578cm3/g、13.07nm和173.48m2/g、0.563cm3/g、12.95nm。
实施例4
使用本发明提供的方法制备催化剂并应用模拟测试：
S1：取4.90g Mn(CH3COO)2·4H2O和2.20g Zn(CH3COO)2·2H2O，加入150ml乙醇和50ml乙二醇，常温搅拌至完全溶解形成溶液B；
S2：取4.54g HOOCCOOH·2H2O，加入37.5ml乙醇和12.5ml乙二醇，搅拌至溶解形成溶液C；
S3：将溶液C快速加入到溶液B中，常温下剧烈搅拌0.5h。通过离心收集沉淀物，90℃干燥10h。
S4：在空气气氛下，将S3产物在350℃煅烧2.5h，升温速率为10℃/min。然后在250℃保持2h，90℃保持2h，最后室温下得到ZnMn2O4尖晶石催化剂。
将S4所制得的催化剂装入固定床反应器中，反应温度250℃，通入常压下的模拟烟气500ppm C3H8，O2浓度5％，平衡气N2，反应空速控制在30000h-1。
测试结果：稳态时250℃下烷烃的转化率为72％，选择性为100％。
实施例5
使用本发明提供的方法制备催化剂并应用模拟测试：
S1：取4.90g Mn(CH3COO)2·4H2O和3.17g Ce(CH3COO)3·nH2O，加入150ml乙醇和50ml乙二醇，常温搅拌至完全溶解形成溶液B；
S2：取4.54g HOOCCOOH·2H2O，加入37.5ml乙醇和12.5ml乙二醇，搅拌至溶解形成溶液C；
S3：将溶液C快速加入到溶液B中，常温下剧烈搅拌0.5h。通过离心收集沉淀物，80℃干燥过夜。
S4：在空气气氛下，将S3产物在350℃煅烧2h，升温速率为5℃/min。然后在260℃保持1.5h，110℃保持1.5h，最后室温下得到CeMn2Ox尖晶石催化剂(因为Ce和Mn形成固溶体O的数值不确定，故使用x表示)。
将S4所制得的催化剂装入固定床反应器中，反应温度150℃，通入常压下的模拟烟气500ppm C3H8，O2浓度5％，平衡气N2，反应空速控制在30000h-1。
测试结果：稳态时250℃下烷烃的转化率为73％，选择性为100％。
实施例1-5所制得的尖晶石催化剂即CoMn2O4、CuMn2O4、NiMn2O4、ZnMn2O4、CeMn2Ox的性能参数如下表1所示，其活性评价测试结果如图1所示。
表1实施例1-5所制得的催化剂性能参数表
Figure BDA0003705557630000101
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由表1可知，本发明提供的制备方法制得的催化剂，具有较高的比表面积和孔容。
由图1可知，本发明提供的催化剂，在150℃条件下，已经表现出了很好的催化活性，丙烷转化率几乎在10％左右，并且，随着温度的上升，丙烷转化率逐渐上升，在300℃时，可实现丙烷的完全转化。同时，当A位金属为Ni时，即催化剂为NiMn2O4时，催化剂的整体活性更高。
由实施例3可知，本发明所提供的催化剂在反应前后，其比表面积、孔容和孔径等性能参数变化非常小，基本可忽略不计，说明催化剂具有很强的结构稳定性和耐用性。
实施例6
本实施例与实施例3的不同之处在于，催化剂测试中，反应空速控制在60000h-1。
测试结果：稳态时250℃下烷烃的转化率为87％，选择性为100％。
实施例7
本实施例与实施例3的不同之处在于，催化剂测试中，反应空速控制在90000h-1。
测试结果：稳态时250℃下烷烃的转化率为47％，选择性为100％。
将NiMn2O4尖晶石催化剂分别在不同空速条件下进行活性评价测试，即对实施例3、实施例6和实施例7的测试结果进行比较，其结果如图2所示。根据图2可知，不同空速条件下NiMn2O4尖晶石催化剂的活性不同，空速越小，丙烷转化率越高，催化活性越高。
由实施例1-7可知，本发明提供的制备方法所制得的催化剂，对于低碳烷烃的催化氧化，具有低温活性高、选择性好和稳定性强的优势。
对比例1
与实施例3不同之处在于，步骤S4中，以升温速率为5℃/min将S3产物在350℃煅烧2h之后，直接自然降温至室温，最后得到NiMn2O4尖晶石催化剂。
所得催化剂的比表面积为163.42m2/g，孔容为0.498cm3/g，平均孔径为14.30nm。
测试结果：稳态时250℃下烷烃的转化率为89.52％，选择性为93％。
对比例2
与实施例3不同之处在于，步骤S1中，取7.16g质量分数为50％的Mn(NO3)2和2.91gNi(NO3)2·6H2O，加入150ml乙醇和50ml乙二醇，常温搅拌至完全溶解形成溶液B；
所得催化剂的比表面积为154.28m2/g，孔容为0.473cm3/g，平均孔径为13.85nm。
测试结果：稳态时250℃下烷烃的转化率为85.43％，选择性为90％。
通过实施例3与对比例1可知，在其他工艺条件相同的情况下，煅烧后经过阶梯降温处理所制得的催化剂，相比直接自然降温所得的催化剂，比表面积和孔容更大，稳态时烷烃的转化率和选择性更高，其催化活性更好，性能更优。
通过实施例3与对比例2可知，在其他工艺条件相同的情况下，仅将反应原料乙酸锰、Ni(CH3COO)2·4H2O分别替换为硝酸锰、Ni(NO3)2·6H2O，所制得的催化剂比表面积和孔容均明显下降，转化率和选择性也明显降低，说明本发明优选的金属乙酸盐作为制备用于低碳烷烃催化氧化的Mn基尖晶石催化剂的原料，明显优于金属硝酸盐。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在上面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

Claims (7)

1.一种用于低碳烷烃催化氧化的Mn基尖晶石催化剂的制备方法，其特征在于，包括：
将乙酸锰与A位金属乙酸盐加入混合醇溶液中，搅拌溶解，得到溶液B；
将过量的草酸加入混合醇溶液中搅拌溶解，得到溶液C；
将溶液C加入溶液B中，剧烈搅拌，所得产物依次经过离心、干燥和煅烧，最后经过阶梯降温，得到所述的用于低碳烷烃催化氧化的Mn基尖晶石催化剂；所述阶梯降温过程依次在240-260℃保持1-2h，80-120℃保持1-2h；所述煅烧温度为330-370℃，时间为2-3h；所述煅烧升温速率为5-10℃/min；所述煅烧在空气氛围下进行；
其中，A位金属包括Co、Cu、Ni、Zn和Ce中的一种或多种；
所述Mn基尖晶石催化剂的比表面积为105.62-176.95m2/g，孔容为0.355-0.578cm3/g，平均孔径为11.18-65.21nm。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述A位金属乙酸盐包括Co(CH3COO)2·4H2O、Cu(CH3COO)2·H2O、Ni(CH3COO)2·4H2O、Zn(CH3COO)2·2H2O和Ce(CH3COO)2·nH2O中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述溶液B中A与Mn的摩尔比为1:2-4。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述混合醇溶液为乙醇和乙二醇的混合溶液。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述剧烈搅拌的时间为0.5-1h。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述干燥的温度为60-90℃，时间为10-20h。
7.一种用于低碳烷烃催化氧化的Mn基尖晶石催化剂的应用，其特征在于，在氮气和空气混合气氛中，温度为150-300℃，使用每克权利要求1-6任一项所述的催化剂处理含0.05vol.%低碳烷烃混合气气量为每小时30-90升。
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