生物、医药和医疗器械技术

本发明涉及一种用于挥发性有机物催化燃烧脱除的钴锰复合氧化物催化剂及其制备方法。该催化剂首先以纳米碳球作为模板剂，通过水热的方法制备多孔MnO2，然后在空气气氛中焙烧除去残留的纳米碳球。然后通过水热反应的方法在多孔MnO2上生长Co(OH)2CO3晶体，然后负载上Cu、Ni、Ti、V、Cr、Fe、Ce、Zn、Zr、La、Mo中的一种或几种元素，通过焙烧获得钴锰复合氧化物催化剂。该催化剂可用于包括含卤素、硫有机物在内的挥发性有机物的催化燃烧脱除，具有催化性能高，反应温度低，催化寿命长的优点。

催化燃烧所用的催化剂有贵金属催化剂，如Pt、Ru、Au、Pd等，非贵金属氧化物催化剂，如Co2O3、MnO2、CeO2、CuO、TiO2和钙钛矿等。贵金属催化剂虽然性能较好，但其价格昂贵，容易中毒，不能处理含卤素、硫、CO等有机废气。非贵金属氧化物催化剂具有成本低廉、不易中毒等优点，但其催化活性较低。何丹农等(CN105817229A)制备了一种Ce元素修饰的Co2O3催化剂用于处理丙烷为模型气体的有机废气，90％转化率的反应温度为315℃～500℃，反应温度较高。成晓玲等(CN105854871A)发明了一种制备α-MnO2的方法，其用于甲苯的催化燃烧，90％转化温度为196℃，体现出良好的催化性能。但其未用含卤素有机物进行测试，卤素的存在可能会导致催化剂因形貌改变而失活。刘庆岭等 (CN106378211A)发明了一种类水滑石非贵金属氧化物催化剂用于VOCs的催化脱除，其在180℃即可100％催化燃烧VOCs，但其用于消除醇、酮、酯和苯类等不含卤素和硫元素的 VOCs。根据已有催化剂的缺点，因此需要设计一种能够在较低温度高效催化燃烧一般挥发性有机物和含卤素、硫元素挥发性有机物的钴锰复合氧化物催化剂。该催化剂应具有较长的寿命和较低的成本。

该催化剂的制备方法包含如下工序：a)将纳米碳球通过超声分散到高锰酸钾溶液中，然后将分散获得的悬浊液倒入高压水热反应釜中，在一定温度下水热反应一段时间；然后将获得的固体产物沉淀洗涤，干燥；将干燥后的固体产物在空气气氛中一定温度下焙烧一段时间，获得多孔MnO2；
b)将获得的多孔MnO2用超声分散到含有一定量NH4F和尿素的Co(NO3)2溶液中，然后将该混合物倒入高压水热反应釜中，在一定温度下水热反应一段时间，水热反应后将固体沉淀物洗涤干净，浸入过渡金属盐溶液中，然后干燥，最后将干燥后的固体在空气气氛中一定温度下焙烧一段时间，获得活性催化剂。