低浓度双氧水分解催化剂的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种低浓度双氧水分解催化剂，主要解决现有技术中低浓度双氧水的存在易导致安全危险的问题。本发明通过采用一种低浓度双氧水分解催化剂，包括活性碳、二氧化锰、氧化铜和氧化铁，二氧化锰、氧化铜和氧化铁负载于活性碳上，二氧化锰、氧化铜和氧化铁在所述催化剂中的总重量百分含量为1～10％，金属中的锰和铜的体积百分含量为80～90％，铁的体积百分含量为10～20％；其中，锰与铜的摩尔比为19～1:1的技术方案较好地解决了上述问题，可用于低浓度双氧水分解中。
【专利说明】低浓度双氧水分解催化剂
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种低浓度双氧水分解催化剂。
【背景技术】
[0002]过氧化氢是世界主要的基础化学产品之一，但过氧化氢的稳定性较差，容易分解，生产使用时的容易发生事故。过氧化氢水溶液俗称双氧水。双氧水的合成大多采用蒽醌法，CN201410006659.8公开了蒽醌法双氧水生产装置，该双氧水生产装置由氢化反应单元、氧化反应单元及萃取分离单元组成。蒽醌法生产双氧水过程中需要通过萃取将有机工作液与双氧水分开，若处理不当，工作液中过氧化氢残余量过多，可能会将其带着氢化工序产生危险。在使用过氧化氢做氧化剂时，也会有残余的未完全反应的过氧化氢进入残液，带来潜在的危险。上述情况中的过氧化氢浓度都不高，因此需要开发专门应用于低浓度双氧水条件下的催化剂，将残余过氧化氢完全分解至安全值。
[0003]本发明有针对性的解决了该问题。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题是现有技术中低浓度双氧水的存在易导致安全危险的问题，提供一种新的低浓度双氧水分解催化剂。该催化剂用于低浓度双氧水分解中，具有的可以分解低浓度双氧水、安全系数高优点。
[0005]为解决上述问题，本发明采用的技术方案如下:一种低浓度双氧水分解催化剂，包括活性碳、二氧化锰、氧化铜和氧化铁，二氧化锰、氧化铜和氧化铁负载于活性碳上，二氧化锰、氧化铜和氧化铁在所述催化剂中的总重量百分含量为I?10%，金属中的锰和铜的体积百分含量为80?90%，铁的体积百分含量为10?20% ;其中，锰与铜的摩尔比为19?1:1。
[0006]上述技术方案中，优选地，活性碳为颗粒状，18?24目。
[0007]上述技术方案中，优选地，所述双氧水浓度小于5 %。
[0008]本发明所述的催化剂在应用到双氧水生产与使用工艺中，可以分解90%左右的较低浓度的过氧化氢，保证了双氧水生产与使用过程中的安全，取得了较好的技术效果。
[0009]下面通过实施例对本发明作进一步的阐述，但不仅限于本实施例。
【具体实施方式】
[0010]【实施例1】
[0011]使用金属硝酸盐为前驱体，将锰、铜、铁按摩尔比7:2:1制成的金属硝酸盐溶解在丙酮中，加入活性炭，浸溃一段时间后烘干，之后在460°C氮气保护下焙烧4h，得到所需催化剂(金属总含量1wt % ) ο
[0012]在过氧化氢含量为3wt%的双氧水中加入制备的上述催化剂，反应145分钟后，取样分析过氧化氢含量，经计算，过氧化氢含量减少90%。
[0013]【实施例2】
[0014]使用金属硝酸盐为前驱体，将锰、铜、铁按摩尔比5:4:1制成的金属硝酸盐溶解在丙酮中，加入活性炭，浸溃一段时间后烘干，之后在460°C氮气保护下焙烧4h，得到所需催化剂(金属总含量wt8% )。
[0015]在过氧化氢含量为3wt%的双氧水中加入制备的上述催化剂，反应145分钟后，取样分析过氧化氢含量，经计算，过氧化氢含量减少85%。
[0016]【实施例3】
[0017]使用金属硝酸盐为前驱体，将锰、铜、铁按摩尔比8:1:1制成的金属硝酸盐溶解在丙酮中，加入活性炭，浸溃一段时间后烘干，之后在460°C氮气保护下焙烧4h，得到所需催化剂(金属总含量7wt% )。
[0018]在过氧化氢含量为2.5wt%的双氧水中加入制备的上述催化剂，反应145分钟后，取样分析过氧化氢含量，经计算，过氧化氢含量减少87%。
[0019]【实施例4】
[0020]使用金属硝酸盐为前驱体，将锰、铜、铁按摩尔比7:1:2制成的金属硝酸盐溶解在丙酮中，加入活性炭，浸溃一段时间后烘干，之后在460°C氮气保护下焙烧4h，得到所需催化剂(金属总含量6wt% )。
[0021]在过氧化氢含量为2wt%的双氧水中加入制备的上述催化剂，反应145分钟后，取样分析过氧化氢含量，经计算，过氧化氢含量减少86%。
[0022]【实施例5】
[0023]使用金属硝酸盐为前驱体，将锰、铜、铁按摩尔比8.5:0.5:1制成的金属硝酸盐溶解在丙酮中，加入活性炭，浸溃一段时间后烘干，之后在460°C氮气保护下焙烧4h，得到所需催化剂(金属总含量7wt%)。
[0024]在过氧化氢含量为lwt%的双氧水中加入制备的上述催化剂，反应145分钟后，取样分析过氧化氢含量，经计算，过氧化氢含量减少88%。
【权利要求】
1.一种低浓度双氧水分解催化剂，包括活性碳、二氧化锰、氧化铜和氧化铁，二氧化锰、氧化铜和氧化铁负载于活性碳上，二氧化锰、氧化铜和氧化铁在所述催化剂中的总重量百分含量为I?10%，金属中的锰和铜的体积百分含量为80?90%，铁的体积百分含量为10?20% ;其中，锰与铜的摩尔比为19?1:1。
2.根据权利要求1所述低浓度双氧水分解催化剂，其特征在于所述活性碳为颗粒状，18?24目。
3.根据权利要求1所述低浓度双氧水分解催化剂，其特征在于所述双氧水浓度小于5%。
【文档编号】C01B15/023GK104289228SQ201410499540
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年9月25日 优先权日:2014年9月25日
【发明者】张帆, 徐伟, 费轶, 张晨, 王振刚 申请人:中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院