CN118022761A - 一种MOF衍生的双缺陷xCu1-δMn2O4-y催化剂的制备方法及其应用 - Google Patents
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Abstract
一种MOF衍生的双缺陷xCu1‑δMn2O4‑y催化剂的制备方法为将N,N‑二甲基甲酰胺溶于无水乙醇得到N,N‑二甲基甲酰胺溶液，将1.3.5‑苯三甲酸超声溶于N,N‑二甲基甲酰胺溶液中得到无色透明溶液；三水合硝酸铜和四水合乙酸锰溶于去离子水形成深蓝色透明溶液；混合无色透明溶液和深蓝色透明溶液，搅拌后置于水热釜中进行水热反应得到蓝色沉淀；离心后用N,N‑二甲基甲酰胺和甲醇洗涤数次、干燥，置于N2气氛中进行高温煅烧，得到黑色CuMn2O4前驱体；将前驱体投入至氢氧化钾溶液中，水浴加热得到黑色沉淀物，离心后洗涤黑色，干燥后得到所述催化剂。所述催化剂用于降解大气中挥发性有机污染物。本方法中双缺陷的形成提供大量活性位点，克服了挥发性有机物催化剂催化活性低、稳定性差的问题。
Description
技术领域：
本发明涉及催化剂制备技术领域，具体涉及一种MOF衍生的双缺陷xCu1-δMn2O4-y催化剂的制备方法及其应用。
背景技术：
消除挥发性有机化合物(VOCs)是世界环境保护的重要任务之一，VOCs不仅对人类健康造成直接危害，而且是雾霾和臭氧的重要前体物。催化燃烧因其经济有效的特点被人为是最有前途的VOCs去除技术之一。铜锰尖晶石是一种典型的过渡金属氧化物，在VOCs催化燃烧中，铜锰尖晶石不仅具有良好的催化活性，而且具有优异的催化稳定性。
缺陷工程是环境催化领域中广泛使用的改善过渡金属氧化物催化性能的技术之一，缺陷工程可以增加催化剂中的缺陷数量。尖晶石型催化剂中的氧空位可以通过金属掺杂来提高。然而，金属掺杂会在一定程度上破坏尖晶石结构，从而影响催化剂的稳定性。A位金属在酸性溶液中的选择性溶解可以在钙钛矿催化剂的表面引入氧空位。但目前的方法仍无法准确地在尖晶石催化剂表面产生缺陷，并且大多数缺陷是块状的，稳定性较差，因此，亟需设计出一种在CuMn2O4尖晶石表面原位制备缺陷的高效缺陷工程方法，提高CuMn2O4催化剂在VOCs燃烧中的催化性能。
发明内容：
针对上述问题，本发明设计了一种MOF衍生的双缺陷xCu1-δMn2O4-y催化剂的制备方法，以达到制备性能稳定、活性位点多的催化剂的目的。
一种MOF衍生的双缺陷xCu1-δMn2O4-y催化剂的制备方法，所述方法包括以下步骤：
步骤一：将N,N-二甲基甲酰胺溶于无水乙醇得到N,N-二甲基甲酰胺溶液，将1.3.5-苯三甲酸超声溶于所述N,N-二甲基甲酰胺溶液中得到无色透明溶液；三水合硝酸铜和四水合乙酸锰一起溶解于去离子水形成深蓝色透明溶液；混合所述无色透明溶液和深蓝色透明溶液，搅拌后置于水热釜中进行水热反应得到蓝色沉淀；
步骤二：将所述蓝色沉淀离心，离心后用N,N-二甲基甲酰胺和甲醇洗涤数次、干燥，干燥后置于N2气氛中进行高温煅烧，得到黑色CuMn2O4前驱体；
步骤三：将所述黑色CuMn2O4前驱体投入至氢氧化钾溶液中，水浴加热、搅拌，得到黑色沉淀物，离心后用去离子水洗涤黑色沉淀，干燥后得到由MOF衍生的具有双缺陷特征的xCu1-δMn2O4-y催化剂。
优选的，所述x＝0.1～0.5mol/L。
优选的，所述x＝0.3mol/L。
优选的，所述步骤一中1.3.5-苯三甲酸和三水合硝酸铜的摩尔比为1～2；N,N-二甲基甲酰胺的用量为25～35mL；无水乙醇的用量为25～35mL；三水合硝酸铜和四水合乙酸锰的摩尔比为1:(2～2.5)；水热反应温度和时间分别为90～110℃和9～11h；
所述步骤二中干燥温度和时间分别为60～80℃和6～10h；N2氛围的气流速度为30～80mL/min，升温速率为1～5℃；煅烧温度为500～600℃，保温时间为1～3h；
所述步骤三中氢氧化钾溶液的浓度为0.1～0.5mol/L，用量为70～90mL，水浴加热的温度为65～75℃，搅拌时间为50～70min，离心速度为7000～10000rpm，时间为2～6min，干燥温度为60～80℃，干燥时间为6～10h。
优选的，所述步骤一中1.3.5-苯三甲酸和三水合硝酸铜的摩尔比为1.5；N,N-二甲基甲酰胺的用量为30mL；无水乙醇的用量为30mL；三水合硝酸铜和四水合乙酸锰的摩尔比为1:2；水热反应温度和时间分别为100℃和10h；
所述步骤二中干燥温度和时间分别为70℃和8h；N2氛围的气流速度为45mL/min，升温速率为3℃；煅烧温度为550℃，保温时间为2h；
所述步骤三中氢氧化钾溶液的浓度为0.3mol/L，用量为80mL，水浴加热的温度为70℃，搅拌时间为60min，离心速度为8000rpm，时间为3min，干燥温度为70℃，干燥时间为8h。
一种MOF衍生的双缺陷xCu1-δMn2O4-y催化剂的应用，所述催化剂用于降解大气中挥发性有机污染物。
优选的，所述应用的具体步骤为：将挥发性有机物通过鼓泡法引入固定床反应器，通入空气作为氧化剂，投加所述双缺陷xCu1-δMn2O4-y催化剂；其中所述双缺陷xCu1-δMn2O4-y催化剂的投加量为0.2g，反应的总流量为60mL/min，反应温度为100～200℃。空速为18000mLg-1h-1测定挥发性有机物降解曲线。
优选的，所述挥发性有机物为丙酮。
本发明提供的催化剂采用简单水热法制备CuMn2O4尖晶石棒状材料，经过不同浓度氢氧化钾溶液处理，N2气体气氛下通过高温煅烧制备了一系列x-Cu1-δMn2O4-y复合催化剂，经过XRD表征技术对x-Cu1-δMn2O4-y催化剂进行分析，发现催化剂主要由CuMn2O4构成，氢氧化钾碱处理后衍射峰强度减弱，没有显示与金属K有关的峰，表面碱处理后晶体结构保持不变。通过ICP-MS表征技术对碱处理后的溶液进行分析，发现处理后的溶液含有高浓度的铜离子，而锰离子的含量微乎其微，说明碱处理溶解了CuMn2O4催化剂表面的部分Cu原子，导致Mn-O-Cu结构转变为Mn-O结构，Mn-O键延长键能降低，活性氧更容易在催化反应中释放出来。
该催化剂具有丰富的孔道结构和较大的比表面积，且表面具有Cu空位和O空位。较大的比表面积是由于所制备的CuMn2O4前驱体比表面积较大且在碱处理过程中催化剂部分溶解产生新孔道。催化剂表面Cu空位和O空位是由于碱处理过程中Cu的溶解形成Cu空位，导致Mn-O键配位结构的变化，进一步形成O空位。双缺陷的形成提供了大量活性位点，克服了挥发性有机物催化过程中催化活性低，稳定性差的问题。
将本发明设计的方法制备出的双缺陷催化剂应用在大气挥发性有机污染物催化体系中，反应尾气采用气相色谱-质谱联用仪和气相色谱仪进行定性和定量分析。在反应过程中，催化剂表现出较强催化活性，可应用于工业生产过程中挥发性有机物的治理。
附图说明：
附图1是本发明实施例1-4以及对比例1的催化剂样品的氮气物理吸脱附和孔径分布图。
附图2是本发明的实施例1，4和对比例1中的催化剂样品的X射线衍射光谱图。附图3是实施例1-4和对比例1中的催化剂样品的的催化活性和顺位电磁共振谱图。
具体实施方式：
为了使本发明技术方案更容易理解，现结合具体实施例及附图的方式对本发明公开的一种MOF衍生的双缺陷xCu1-δMn2O4-y催化剂的制备方法及其应用进行清晰、完整的描述。
实施例1：制备0.3Cu1-δMn2O4-y催化剂：
步骤一：量取30mL的N,N-二甲基甲酰胺和30mL的无水乙醇放置于150mL的烧杯中；
步骤二：称取2g的1,3,5-均苯三甲酸加入步骤一的烧杯中搅拌溶解；
步骤三：量取30mL的去离子水放置于100mL的烧杯中；
步骤四：称取1.377g的三水合硝酸铜和2.79g的四水合乙酸锰加入步骤三的烧杯中搅拌溶解；
步骤五：将步骤二和步骤四所得的溶液混合后搅拌15min，把其置于50mL的聚四氟乙烯特质水热反应釜内衬中，在100℃下水热反应10h，得到蓝色沉淀；
步骤六：将步骤五中所得蓝色沉淀离心(8000rpm，3min)收集产物，并用N,N-二甲基甲酰胺和甲醇各洗涤3次，然后在80℃条件下干燥8h；
步骤七：将步骤六中所得的物质在550℃下，40mL/min的N2气流中煅烧3个小时，得到黑色前驱体CuMn2O4；
步骤八：配置80mL浓度为0.3mol/L的氢氧化钾(1.346g)溶液放置于150mL烧杯中；
步骤九：称取步骤七中所得的黑色产物1g，投入到步骤八中制备得到氢氧化钾溶液中；
步骤十：将步骤九中的混合溶液置于水浴锅中在70℃下搅拌1h后离心(8000rpm，3min)收集产物，并用去离子水洗涤2次，然后在70℃条件下真空干燥8h，得到所需催化剂0.3Cu1-δMn2O4-y。
实施例2：制备0.5Cu1-δMn2O4-y催化剂：
步骤一：量取25mL的N,N-二甲基甲酰胺和25mL的无水乙醇放置于150mL的烧杯中；
步骤二：称取2g的1,3,5-均苯三甲酸加入步骤一的烧杯中搅拌溶解；
步骤三：量取30mL的去离子水放置于100mL的烧杯中；
步骤四：称取1.377g的三水合硝酸铜和3.04g的四水合乙酸锰加入步骤三的烧杯中搅拌溶解；
步骤五：将步骤二和步骤四所得的溶液混合后搅拌15min，把其置于50mL的聚四氟乙烯特质水热反应釜内衬中，在90℃下水热反应9h，得到蓝色沉淀；
步骤六：将步骤五中所得蓝色沉淀离心(8000rpm，3min)收集产物，并用N,N-二甲基甲酰胺和甲醇各洗涤3次，然后在70℃条件下干燥6h；
步骤七：将步骤六中所得的物质在500℃下，30mL/min的N2气流中煅烧1个小时，得到黑色前驱体CuMn2O4；
步骤八：配置80mL浓度为0.5mol/L的氢氧化钾(2.244g)溶液放置于150mL烧杯中；
步骤九：称取步骤七中所得的黑色产物1g，投入到步骤八中制备得到氢氧化钾溶液中；
步骤十：将步骤九中的混合溶液置于水浴锅中在50℃下搅拌50min后离心(7000rpm，2min)收集产物，并用去离子水洗涤2次，然后在60℃条件下真空干燥6h，得到所需催化剂0.5Cu1-δMn2O4-y。
实施例3：制备0.2Cu1-δMn2O4-y催化剂：
步骤一：量取25mL的N,N-二甲基甲酰胺和25mL的无水乙醇放置于150mL的烧杯中；
步骤二：称取1.5g的1,3,5-均苯三甲酸加入步骤一的烧杯中搅拌溶解；
步骤三：量取30mL的去离子水放置于100mL的烧杯中；
步骤四：称取1.377g的三水合硝酸铜和2.9g的四水合乙酸锰加入步骤三的烧杯中搅拌溶解；
步骤五：将步骤二和步骤四所得的溶液混合后搅拌15min，把其置于50mL的聚四氟乙烯特质水热反应釜内衬中，在90℃下水热反应9h，得到蓝色沉淀；
步骤六：将步骤五中所得蓝色沉淀离心(8000rpm，3min)收集产物，并用N,N-二甲基甲酰胺和甲醇各洗涤3次，然后在70℃条件下干燥6h；
步骤七：将步骤六中所得的物质在500℃下，30mL/min的N2气流中煅烧1个小时，得到黑色前驱体CuMn2O4；
步骤八：配置80mL浓度为0.2mol/L的氢氧化钾(0.897g)溶液放置于150mL烧杯中；
步骤九：称取步骤七中所得的黑色产物1g，投入到步骤八中制备得到氢氧化钾溶液中；
步骤十：将步骤九中的混合溶液置于水浴锅中在70℃下搅拌1h后离心(7000rpm，2min)收集产物，并用去离子水洗涤2次，然后在60℃条件下真空干燥6h，得到所需催化剂0.2Cu1-δMn2O4-y。
实施例4：制备0.1Cu1-δMn2O4-y催化剂：
步骤一：量取35mL的N,N-二甲基甲酰胺和35mL的无水乙醇放置于150mL的烧杯中；
步骤二：称取0.6g的1,3,5-均苯三甲酸加入步骤一的烧杯中搅拌溶解；
步骤三：量取35mL的去离子水放置于100mL的烧杯中；
步骤四：称取1.377g的三水合硝酸铜和3.48g的四水合乙酸锰加入步骤三的烧杯中搅拌溶解；
步骤五：将步骤二和步骤四所得的溶液混合后搅拌15min，把其置于50mL的聚四氟乙烯特质水热反应釜内衬中，在110℃下水热反应11h，得到蓝色沉淀；
步骤六：将步骤五中所得蓝色沉淀离心(8000rpm，3min)收集产物，并用N,N-二甲基甲酰胺和甲醇各洗涤3次，然后在80℃条件下干燥10h；
步骤七：将步骤六中所得的物质在600℃下，80mL/min的N2气流中煅烧2个小时，得到黑色前驱体CuMn2O4；
步骤八：配置80mL浓度为0.1mol/L的氢氧化钾(0.448g)溶液放置于150mL烧杯中；
步骤九：称取步骤七中所得的黑色产物1g，投入到步骤八中制备得到氢氧化钾溶液中；
步骤十：将步骤九中的混合溶液置于水浴锅中在75℃下搅拌70min后离心(10000rpm，6min)收集产物，并用去离子水洗涤2次，然后在80℃条件下真空干燥10h，得到所需催化剂0.1Cu1-δMn2O4-y。
对比例1：
步骤一：量取30mL的N,N-二甲基甲酰胺和30mL的无水乙醇放置于150mL的烧杯中；
步骤二：称取2g的1,3,5-均苯三甲酸加入步骤一的烧杯中搅拌溶解；
步骤三：量取30mL的去离子水放置于100mL的烧杯中；
步骤四：称取1.377g的三水合硝酸铜和2.79g的四水合乙酸锰加入步骤三的烧杯中搅拌溶解；
步骤五：将步骤二和步骤四所得的溶液混合后搅拌15min，把其置于50mL的聚四氟乙烯特质水热反应釜内衬中，在100℃下水热反应10h，得到蓝色沉淀；
步骤六：将步骤五中所得蓝色沉淀离心(8000rpm，3min)收集产物，并用N,N-二甲基甲酰胺和甲醇各洗涤3次，然后在80℃条件下干燥8h；
步骤七：将步骤六中所得的物质在550℃下，40mL/min的N2气流中煅烧3个小时，得到CuMn2O4催化剂，与实施例1中制备出的催化剂做出对比。
对比例2：
步骤一：量取30mL的N,N-二甲基甲酰胺和30mL的无水乙醇放置于150mL的烧杯中；
步骤二：称取2g的1,3,5-均苯三甲酸加入步骤一的烧杯中搅拌溶解；
步骤三：量取30mL的去离子水放置于100mL的烧杯中；
步骤四：称取1.377g的三水合硝酸铜和2.79g的四水合乙酸锰加入步骤三的烧杯中搅拌溶解；
步骤五：将步骤二和步骤四所得的溶液混合后搅拌15min，把其置于50mL的聚四氟乙烯特质水热反应釜内衬中，在100℃下水热反应10h，得到蓝色沉淀；
步骤六：将步骤五中所得蓝色沉淀离心(8000rpm，3min)收集产物，并用N,N-二甲基甲酰胺和甲醇各洗涤3次，然后在80℃条件下干燥8h；
步骤七：将步骤六中所得的物质在550℃下，40mL/min的空气气氛中煅烧3个小时，得到黑色前驱体CuMn2O4；
步骤八：配置80mL浓度为0.3mol/L的氢氧化钾(1.346g)溶液放置于150mL烧杯中；
步骤九：称取步骤七中所得的黑色产物1g，投入到步骤八中制备得到氢氧化钾溶液中；
步骤十：将步骤九中的混合溶液置于水浴锅中在70℃下搅拌1h后离心(8000rpm，3min)收集产物，并用去离子水洗涤2次，然后在70℃条件下真空干燥8h，得到所需催化剂0.3Cu1-δMn2O4-y。
对比例3：采用不同空速(30000ml g-1h-1)条件下，测试所述实施例1中制备出的催化剂性能。
实施例1～4及对比例1～3中的催化剂降解的挥发性有机物均为丙酮。
对比例4：
本对比例采用甲苯模拟挥发性有机物，测试实施例1中制备出的催化剂性能。
表1为各实例和对比例所得的催化性能，反应物，反应温度，空速，转化率以及碱处理过程中铜和锰溶出的量。
由表1中的催化性能数据和图3(a)可以看出实施例1-4中氢氧化钾碱处理后的催化剂都表现出优异的催化性能，同时在碱处理过程中有大量铜溶出。使用最佳浓度配比0.3mol/L的氢氧化钾(实施例1)进行碱处理后的催化剂性能相较于未进行碱处理的对比例1提升最为明显。同时结合表1中碱处理结果和图3(b)可以看出碱处理过程中大量的铜溶出，而锰几乎不受影响，Mn-O-Cu键到Mn-O键的转变形成了大量的氧缺陷和铜缺陷。其中对比例4中可以看出，在较高空速时仍然具有相对较强的催化活性，同时在对比例2和3中也可以看出，实施例1所制备的催化剂表现出最强的催化性能。
综上所述，本实施方法制得的双缺陷催化剂0.3-Cu1-δMn2O4-y催化剂的催化性能最好，在较高空速条件下挥发性有机物仍然保持较高的催化氧化活性，其中碱处理铜锰尖晶石具有较为发达的孔道结构，且整体形貌规整。催化剂表面Cu空位和O空位的同时存提高了催化剂表面吸附氧的含量，增强了晶格氧的活性，为挥发性有机物的高效催化氧化提供了充足的活性位点，减少了副产物的产生提高了催化剂的催化效率。
对实施例1-4和对比例1中的催化剂样品进行BET分析，结果如附图1所示。可以观察到样品均显示为标准的Ⅳ型等温线，实施例1-4中的催化剂样品的N2解吸等温线没有出现明显变化，表明实施例1-4与对比例1具有相似的孔道特征结构。对比例1的比表面积SBET＝60.8m2/g，平均孔径Dp＝10.9nm，实施例1中的催化剂样品的比表面积SBET＝66.0m2/g，平均孔径Dp＝18.6nm，比表面积和平均孔径的增大是由于催化剂表面结构的改变，形成了更多的孔道结构。表明结构不是影响催化性能的主要因素。
对实施例1、4和对比例1中的催化剂样品进行XRD分析，结果如附图2所示，从图中可以看出对比例1在30.3°、34.5°、43.2°、53.5°、57.2°和62.6°处观察到的峰分别对应于CuMn2O4的(220)、(311)、(400)、(422)、(511)和(440)晶面。对比发现碱处理过后实施例1和4中催化剂样品的(311)、(400)、(422)和(511)晶面所对应衍射峰变弱，衍射峰位置略微向右偏移，且实施例1的偏移最明显。(200)和(440)晶面几乎消失，这可能是由于催化剂表面结构改变，形成了一定的缺陷结构。且图中没有观察到与金属钾有关的峰，表明金属钾均匀的分布在实施例1和4中的催化剂样品表面，并且晶体结构在碱处理后基本保持不变。
图3(a)显示了实施例1-4以及对比例1中催化剂样品的丙酮(C3H6O)降解转化率随温度变化的降解图。结果表明，如图三所示，实施例1中的催化剂样品对丙酮具有优异的降解效果，转化率达到90％时的温度仅为167℃，而对比例1中的催化剂样品达到转化率90％时所需的温度为188℃，且明显优于其他实施例。图3(b)显示了实施例1-4以及对比例1中的催化剂样品的氧空位量的变化图，可以观察到对比例1中的催化剂样品氧空位浓度最低，实施例1-4中的催化剂样品的氧空位浓度高于对比例1，其中实施例2中的催化剂样品氧空位浓度最高，这与催化剂表面Mn-O-Cu结构的转变有关。结果表明碱处理能够显著增加催化剂样品的氧空位数量。
应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理和宗旨的前提下，还可以做出若干改进、替换、变型和润饰，这些改进、替换、变型和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种MOF衍生的双缺陷xCu1-δMn2O4-y催化剂的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
步骤一：将N,N-二甲基甲酰胺溶于无水乙醇得到N,N-二甲基甲酰胺溶液，将1.3.5-苯三甲酸溶于所述N,N-二甲基甲酰胺溶液中得到无色透明溶液；三水合硝酸铜和四水合乙酸锰一起溶解于去离子水形成深蓝色透明溶液；混合所述无色透明溶液和深蓝色透明溶液，搅拌后进行水热反应得到蓝色沉淀；
步骤二：将所述蓝色沉淀离心，离心后用N,N-二甲基甲酰胺和甲醇洗涤、干燥，干燥后置于N2气氛中进行高温煅烧，得到黑色CuMn2O4前驱体；
步骤三：将所述黑色CuMn2O4前驱体投入至氢氧化钾溶液中，水浴加热、搅拌，得到黑色沉淀物，离心后用去离子水洗涤黑色沉淀，干燥后得到由MOF衍生的具有双缺陷特征的xCu1-δMn2O4-y催化剂。
2.如权利要求1所述的一种MOF衍生的双缺陷xCu1-δMn2O4-y催化剂的制备方法，其特征在于，所述x＝0.1～0.5mol/L。
3.如权利要求2所述的一种MOF衍生的双缺陷xCu1-δMn2O4-y催化剂的制备方法，其特征在于，所述x＝0.3mol/L。
4.如权利要求1所述的一种MOF衍生的双缺陷xCu1-δMn2O4-y催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤一中1.3.5-苯三甲酸和三水合硝酸铜的摩尔比为1～2；N,N-二甲基甲酰胺的用量为25～35mL；无水乙醇的用量为25～35mL；三水合硝酸铜和四水合乙酸锰的摩尔比为1:(2～2.5)；水热反应温度和时间分别为90～110℃和9～11h；
所述步骤二中干燥温度和时间分别为60～80℃和6～10h；N2氛围的气流速度为30～80mL/min，升温速率为1～5℃；煅烧温度为500～600℃，保温时间为1～3h；
所述步骤三中氢氧化钾溶液的浓度为0.1～0.5mol/L，用量为70～90mL，水浴加热的温度为65～75℃，搅拌时间为50～70min，离心速度为7000～10000rpm，时间为2～6min，干燥温度为60～80℃，干燥时间为6～10h。
5.如权利要求4所述的一种MOF衍生的双缺陷xCu1-δMn2O4-y催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤一中1.3.5-苯三甲酸和三水合硝酸铜的摩尔比为1.5；N,N-二甲基甲酰胺的用量为30mL；无水乙醇的用量为30mL；三水合硝酸铜和四水合乙酸锰的摩尔比为1:2；水热反应温度和时间分别为100℃和10h；
所述步骤二中干燥温度和时间分别为70℃和8h；N2氛围的气流速度为45mL/min，升温速率为3℃；煅烧温度为550℃，保温时间为2h；
所述步骤三中氢氧化钾溶液的浓度为0.3mol/L，用量为80mL，水浴加热的温度为70℃，搅拌时间为60min，离心速度为8000rpm，时间为3min，干燥温度为70℃，干燥时间为8h。
6.一种MOF衍生的双缺陷xCu1-δMn2O4-y催化剂的应用，其特征在于，所述催化剂用于降解大气中挥发性有机污染物。
7.如权利要求6所述的一种MOF衍生的双缺陷xCu1-δMn2O4-y催化剂的应用，其特征在于，所述应用的具体步骤为：将挥发性有机物与空气混合通入反应器，投加所述双缺陷xCu1-δMn2O4-y催化剂；其中所述双缺陷xCu1-δMn2O4-y催化剂的投加量为0.2g，反应的总流量为60mL/min，反应温度为100～200℃。空速为18000mLg-1h-1。
8.如权利要求7所述的一种MOF衍生的双缺陷xCu1-δMn2O4-y催化剂的应用，其特征在于，所述挥发性有机物为丙酮。
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