限 制权利要求的范围。
[0033] 硝酸钠、乙酸锰、柠檬酸、柠檬酸钠、二缩三乙二醇和乙醇从中国上海国药集团化 学试剂有限公司获得，并且在使用前没有进行进一步的处理。炭黑（含碳量99. 99%，ACE Black, AB50)从美国德克萨斯州休斯顿 synthetic oil and lubricant of Texas, Inc.获 得。物质组成通过电感稱合等离子体原子发射光谱（Inductively coupled plasma optical emission spectroscopy, ICP)(来自 ARCOS S0P，SPECTR0 公司）分析。晶体结构用 X 射线 衍射仪（XRD)(来自德国 Karlsruhe 的 Bruker Axs GmbH 的 Bruker D8Advance)来分析。
[0034] 例 1
[0035] 将硝酸钠、乙酸锰、柠檬酸和100克去离子水搅拌混合后加入二缩三乙二醇以形 成混合物。用电热板加热并磁力搅拌混合物。当混合物变得太粘、以至不能有效地搅拌时， 停止磁力搅拌，但继续加热，直到获得黑色粉末。将获取的黑色粉末放入烤箱，在空气氛围、 500°C煅烧2个小时，得到黑色粉末，为老化前的样本。再将此黑色粉末放入烤箱，在空气氛 围、1000°C和850°C分别老化3个小时得到1000°C和850°C老化后的样本。老化前样本的 XRD谱为图1中A线，显示其为层状晶体结构的Na2Mn307。
[0036] 例 2
[0037] 将1. 35克的柠檬酸钠和7. 57克醋酸锰加入到50毫升乙醇中混合溶解，在80摄 氏度搅拌至乳白色。将上述乳白色混合溶液在80°C继续搅拌烘干得到乳白色前驱体粉末。 将该前驱体粉末在650°C烧结2个小时，得到的粉体材料产物的XRD谱为图1中B线，显示 其为层状晶体结构的Na 2Mn307。
[0038] 例 3
[0039] 用热重分析仪（TG/SDTA851，梅特勒-托利多公司）、在80毫升/分钟模拟尾气流 中（1 % 02, 500ppm N0X，12 % CO2，平衡气N2)测试样本C、D (炭黑粉末分别和例1得到的老 化前、850°C老化后的样本粉末的混合物，重量比例为1:10,总重量：22毫克）和样本E (2毫 克炭黑粉末）。热重分析仪的升温速率为5°C/分钟，温度范围为KKTC至650°C，记录不同 温度下样本C、D和E的重量，计算出不同温度时样本C、D和E单位时间内（以秒为单位） 重量变化值，示于图2中。图2中，线C、D和E分别为样本C、D和E不同温度时，单位时间 内（以秒为单位）重量变化值（即反应速率）。从图2可以看出，样本C、D开始反应（重 量变化）的温度显著低于样本E开始反应（重量变化）的温度，表明炭黑与层状晶体结构 物质Na2Mn307粉末的混合物的氧化起始温度显著低于炭黑单独的氧化起始温度。
[0040] 例 4
[0041] 从例1获得的老化前及1000°C老化后层状晶体结构物质Na2Mn3O 7的样本（1克） 分别放入5毫升的沸水中，经过2小时后过滤，在80°C干燥3小时得到沸水处理后的样本。
[0042] 图3所示为层状晶体结构物质Na2Mn3O7的沸水处理前的两个样本（F、H)和沸水处 理后的两个样本（G、I)的XRD谱：F线是未老化沸水处理前的样本的XRD谱，G线是未老化 沸水处理后的样本的XRD谱，H线是老化后沸水处理前的样本的XRD谱，I线是老化后沸水 处理后的样本的XRD谱。可见，层状晶体结构物质Na 2Mn3O7在沸水处理后部分生成隧道结 构，但位于16°的层状结构的标志性峰依然存在。
[0043] 分别准确称取大约0. 1000克左右的样本F、G、H、I粉末到干净的聚对苯二甲酸乙 二醇酯容器中，加入2~3毫升浓盐酸和0. 5毫升30%的双氧水加盖密封后在100°C的加 热板上进行加热至所有的样本被全部溶解。开盖将剩余的盐酸蒸发至近干。用3毫升30% 的硝酸溶解残渣至全部溶解后定容到50毫升。再用2%的硝酸100倍地稀释该溶液。用 ICP在RF = 1400W的功率，冷却气13. 00升/分钟，雾化气0. 80升/分钟，使用开口式斯科 特石英雾化室和交叉型的石英雾化器来测试所制备的溶液中Na和Mn的强度，通过和标准 物质的比对计算出溶液中的Na和Mn的质量浓度，进而推导出样本粉体中Na和Mn的摩尔 t匕，列入下表1中，可见沸水处理后钠有少量流失，但还在可接受范围。
[0044] 表 1
[0046] 例 5
[0047] 将例1获得的老化前Na2Mn3O7样本5克和7. 5克去离子水、1克甘油及15克氧化 铝球磨珠混合。球磨2. 5小时，期间每磨30分钟暂停10分钟。得到的物料浆在24小时内 保持稳定不易沉降。将需涂覆的基材浸入上述料浆后取出，用压缩空气吹去多余料浆，气流 速度控制在5升/小时。然后在80°C干燥30分钟，再在650°C、空气气氛下焙烧2小时，升 温速率为5 °C /分钟，得到Na2Mn3O7涂层涂覆后的基材。
[0048] 虽然结合特定的实施例对本发明进行了说明，但本领域的技术人员可以理解，对 本发明可以作出许多修改和变型。因此，要认识到，权利要求书的意图在于覆盖在本发明真 正构思和范围内的所有这些修改和变型。
【主权项】
1. 一种氧化含碳物质的方法，其包括： 将有效剂量的分子式为NaxMnyOz的催化剂与含碳物质接触，其中0〈x/y < 1，0. 25〈y/ z彡0.5 ;及 在第一温度开始氧化所述含碳物质，所述第一温度低于所述含碳物质在无催化剂的情 况下开始氧化的第二温度。2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述催化剂包括Na2Mn307。3. 如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述催化剂具有层状晶体结构。4. 如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述接触发生在存在氧化剂的环境。5. 如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述含碳物质包括炭黑、或碳烟。6. -种颗粒捕集器，其用于捕集废气中的碳烟并包括分子式为NaxMnyO z的催化剂，其 中 0〈x/y 彡 1，0. 25〈y/z 彡 0? 5。7. 如权利要求6所述的颗粒捕集器，其特征在于：所述催化剂具有层状晶体结构。8. 如权利要求6所述的颗粒捕集器，其特征在于：所述催化剂包括Na2Mn307。9. 如权利要求6所述的颗粒捕集器，其特征在于，其包括所述催化剂的涂层。10. -种包含权利要求6至9中任何一项所述颗粒捕集器的排气装置。
【专利摘要】本发明揭示了氧化含碳物质的方法、相应颗粒捕集器和排气装置。具体地，本发明涉及氧化含碳物质的方法，其包括：将有效剂量的分子式为NaxMnyOz的催化剂与含碳物质接触，其中0<x/y≤1，0.25<y/z≤0.5；及，在第一温度开始氧化所述含碳物质，所述第一温度低于所述含碳物质在无催化剂的情况下开始氧化的第二温度。本发明也涉及包括所述催化剂的颗粒捕集器和排气装置。
【IPC分类】B01D53/86, F01N3/035, B01D53/62
【公开号】CN105080334
【申请号】CN201410163154
【发明人】傅琪佳, 张晓 , 林川, 黄群健, 王世忠, 周琰, 张星, 赵建智, 董昱
【申请人】通用电气公司
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2014年4月22日