【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光催化材料，尤其涉及pco浸渍炭材料及其制备方法与应用。
技术介绍
1、vocs是指常温下饱和蒸汽压大于70pa、常压下沸点在260℃以下的有机化合物。挥发性有机物可分为碳氢化合物(脂肪族和芳香族)和含杂原子的化合物，含氧化合物(ovoc)、含氮化合物(nvoc)、硫-含化合物(svoc)、含卤素化合物等。大多数vocs具有令人不适的特殊气味，并具有毒性、刺激性、致畸性和致癌作用，它们是臭氧、细颗粒物和温室气体的前体，直接恶化大气环境和人类健康，特别是苯、甲苯及甲醛等对人体健康会造成很大的伤害。
2、vocs净化方法可分为两类：回收(包括吸收、膜分离和冷凝)和降解(包括直接焚烧、光催化、氧化、生物降解和催化燃烧)。在vocs废气治理工艺中，物理吸附是处理效果好、使用较广的方法之一，吸附剂有活性炭、硅藻土、沸石等，其中活性炭吸附应用最多，主要适用于低浓度、高通量有机废气。一方面，通过处理系统不仅可以使vocs浓度大大降低，实现废气达标排放，另一方面，通过气体解吸，收集物可回用于生产。这种处理方法值得推广应用，但是这种方法也存在一定缺陷，它需要的设备体积比较庞大，而且工艺流程比较复杂；只是将污染物从气相转化成固相，如果活性炭保持力不好，使用过程中出现了气体脱附，则容易导致工作人员中毒。光催化降解(pco)挥发性有机物亦是一种实用的策略，因为它具有低成本、简单、高效和环境可持续性，紫外线和可见光激活的不同类型的光催化剂可用于vocs降解。tio2作为研究时间最长的光催化剂，具有成本效益高、稳定性好和光催化降解
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术的目的是提供pco浸渍炭材料及其制备方法与应用，以至少解决现有光催化降解结晶tio2不具有较大的表面积和高孔隙率，其易聚集和低吸附能力极大地限制了其对气态污染物的吸附能力的问题。
2、本专利技术通过以下技术手段解决上述技术问题：
3、第一方面，本专利技术提供了一种pco浸渍炭材料的制备方法，包括以下步骤：
4、将ru(no)(no3)3溶液加入去离子水中，搅拌加入mn/tio2复合物，老化22～25h，干燥，随后于温度380～450℃煅烧3～4h，得到ru-mn/tio2催化剂；
5、取ru-mn/tio2催化剂加入水中搅拌溶解，得到浸渍溶液，将活性炭置于干燥箱中于100～120℃进行第一次活化1.5～2.5h，将活化后的活性炭浸渍于浸渍液中，在红外灯烘烤下不断搅拌，表观干燥后，于温度100～300℃进行第二次活化1～2h，得到pco浸渍炭材料。
6、结合第一方面，在一些实施例中，所述ru-mn/tio2催化剂为yru–mn/tio2，其中质量分数y＝0.2％～1.0％。
7、结合第一方面，在一些实施例中，所述mn/tio2复合物为xmn/tio2，其中质量分数x＝5％～20％。
8、结合第一方面，在一些实施例中，所述mn/tio2复合物的制备方法如下：将tio2分散在去离子水中，搅拌加入mn(no3)2溶液，室温下搅拌1～2h后，通过滴加氨溶液将ph调节至9.0，搅拌10～12h，离心收集固体，洗涤至ph＝7，将得到的固体产物在75～90℃下干燥10～13h，并在380～450℃下煅烧2～5h，得到mn/tio2复合物。
9、结合第一方面，在一些实施例中，所述mn(no3)2溶液为mn(no3)2质量浓度为50％的水溶液。
10、结合第一方面，在一些实施例中，所述氨溶液中的氨的质量浓度为25wt％。
11、结合第一方面，在一些实施例中，所述ru(no)(no3)3溶液为ru(no)(no3)3质量浓度为1.5％的水溶液。
12、第二方面，本专利技术提供了一种pco浸渍炭材料，所述pco浸渍炭材料采用上述的制备方法制备得到。
13、结合第二方面，在一些实施例中，所述pco浸渍炭材料的表面积为1234.23～1350.78m2/g。
14、第三方面，本专利技术提供了上述pco浸渍炭材料在净化含vocs的气体中的应用。
15、本专利技术用活性炭浸渍ru-mn/tio2催化剂，提高tio2 pco能力，同时彻底净化吸附于活性炭中的vocs气体，减少使用过程中可能的气体脱附造成的人员伤亡和生产损失。催化活性二氧化钛沉积在惰性介孔活性炭的内表面上，使外表面保持惰性。合成的微介孔浸渍炭质材料具有不同孔结构、可控且均匀的孔径、良好的热稳定性、水热稳定性和吸附能力。
16、本专利技术通过等体积比例浸渍法在活性炭中浸渍光催化剂，调节ru、mn的用量改善复合材料对vocs的吸附处理能力。与现有技术相比，活性炭催化剂实现vocs的吸附和催化氧化去除，相比传统的物理吸附方法，具有更高的去除效率和处理能力。一方面利用活性炭吸附能力提高了tio2光催化降解能力，彻底净化vocs气体；另一方面，显著提高了单位质量活性炭质量吸附比，由裸炭的3.2mg/g增长到15.6mg/g。此外，催化氧化过程不仅能够彻底分解vocs，还可有效减少二次污染的风险，适用于工业废气治理、室内空气净化等领域，能够高效地净化含vocs的气体，改善环境空气质量，保护人体健康。
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1.PCO浸渍炭材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的PCO浸渍炭材料的制备方法，其特征在于，所述Ru-Mn/TiO2催化剂为yRu–Mn/TiO2，其中质量分数y＝0.2％～1.0％。
3.根据权利要求1所述的PCO浸渍炭材料的制备方法，其特征在于，所述Mn/TiO2复合物为xMn/TiO2，其中质量分数x＝5％～20％。
4.根据权利要求3所述的PCO浸渍炭材料的制备方法，其特征在于，所述Mn/TiO2复合物的制备方法如下：将TiO2分散在去离子水中，搅拌加入Mn(NO3)2溶液，室温下搅拌1～2h后，通过滴加氨溶液将pH调节至9.0，搅拌10～12h，离心收集固体，洗涤至pH＝7，将得到的固体产物在75～90℃下干燥10～13h，并在380～450℃下煅烧2～5h，得到Mn/TiO2复合物。
5.根据权利要求4所述的PCO浸渍炭材料的制备方法，其特征在于，所述Mn(NO3)2溶液为Mn(NO3)2质量浓度为50％的水溶液。
6.根据权利要求4所述的PCO浸渍炭材料的制备方法，其特征在于
7.根据权利要求1所述的PCO浸渍炭材料的制备方法，其特征在于，所述Ru(NO)(NO3)3溶液为Ru(NO)(NO3)3质量浓度为1.5％的水溶液。
8.PCO浸渍炭材料，其特征在于，所述PCO浸渍炭材料采用如权利要求1-7任一项所述的制备方法制备得到。
9.根据权利要求8所述的PCO浸渍炭材料，其特征在于，所述PCO浸渍炭材料的表面积为1234.23～1350.78m2/g。
10.根据权利要求8或9所述的PCO浸渍炭材料在净化含VOCs的气体中的应用。
...【技术特征摘要】
1.pco浸渍炭材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的pco浸渍炭材料的制备方法，其特征在于，所述ru-mn/tio2催化剂为yru–mn/tio2，其中质量分数y＝0.2％～1.0％。
3.根据权利要求1所述的pco浸渍炭材料的制备方法，其特征在于，所述mn/tio2复合物为xmn/tio2，其中质量分数x＝5％～20％。
4.根据权利要求3所述的pco浸渍炭材料的制备方法，其特征在于，所述mn/tio2复合物的制备方法如下：将tio2分散在去离子水中，搅拌加入mn(no3)2溶液，室温下搅拌1～2h后，通过滴加氨溶液将ph调节至9.0，搅拌10～12h，离心收集固体，洗涤至ph＝7，将得到的固体产物在75～90℃下干燥10～13h，并在380～450℃下煅烧2～5h，得到mn/tio2复合物。<...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘华丽，张贺，姚舜，彭婷，
申请(专利权)人：理工清科重庆先进材料研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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