一种纳米材料高效催化双氧水制氧的方法
【专利摘要】本发明公开了一种纳米材料高效催化双氧水制氧的方法，是在一定温度下，将双氧水滴加到金属纳米材料催化剂中分解产生氧气。本发明采用纳米材料高效催化双氧水制氧，可以使制氧效率得到明显提高。
【专利说明】一种纳米材料高效催化双氧水制氧的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种氧气制备方法，具体是指一种纳米材料高效催化双氧水制氧的方法。
【背景技术】
[0002]目前，工业制氧的方法大致可分为空气冷冻分离法、分子筛制氧法(吸附法)、电解制氧法三种方法。工厂制氧的优点是量大，价格便宜。但是，氧气的贮存、运输、使用不方便。因此远离氧气厂的偏远山区运输困难，另外有些特殊环境如病人家中、高空飞行、水下航行的潜艇、潜水作业、矿井抢救等携带巨大笨重的钢瓶极为不便，小型钢瓶贮氧量小，使用时间短，因此就出现化学制氧法，在化合物中以无机过氧化物含氧量最多且易释放，目前化学制氧多采用过氧化物来制氧。双氧水是过氧化物中最基本的物质，也是各国科学家最早认识的化学产氧剂。双氧水具有产氧量较大(30%的稀释液中，有效氧含量为14.1% )和成本较低的好处。用双氧水制氧气具有以下优点:无须加热，装置简单，反应速度便于控制、成本低、产率高等优点。高浓度的双氧水以其高密度、无毒性和环境友好等特点，且既可作为双组元液体推进剂的氧化剂，也可作为单组元推进剂使用，在绿色液体化学推进剂有着广泛的应用前景，已引起国内外的关注，期望它能在将来的航天工程中部分取代通用的高毒推进剂。以上特殊环 境都需要快速高效的的分解双氧水。
[0003]实验室中常用过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解制取氧气的方法，但使用的是粉末状二氧化锰，在反应过程中与双氧水充分接触不易分离，不能重复利用；当颗粒较大时，反应速度不够理想等缺点。
【发明内容】
[0004]本发明提供一种纳米材料高效催化双氧水制氧的方法，采用纳米材料高效催化双氧水制氧，可以使制氧效率得到明显提高。
[0005]为解决现有技术的缺陷，本发明所采用的技术方案是:一种纳米材料高效催化双氧水制氧的方法，其特征在于:在一定温度下，将双氧水滴加到金属纳米材料催化剂中分解
产生氧气。
[0006]进一步，所述温度为_2°C~40°C。
[0007]进一步，所述金属纳米材料催化剂的用量为0.001%~I %。
[0008]进一步,所述金属纳米材料催化剂包括Pt、Ag、Fe纳米材料及其合金纳米材料。
[0009]进一步，所述Pt纳米材料包括Pt纳米粒子、纳米线、纳米棒、纳米空心球和枝状纳米粒子。
[0010]进一步，所述Ag纳米材料包括Ag纳米粒子、纳米线、纳米棒和纳米空心球。
[0011]进一步,所述Fe纳米材料包括四氧化三铁纳米粒子、三氧化二铁纳米粒子和纳米棒。
[0012]进一步，所述Cu纳米材料包括氧化铜纳米粒子、纳米线、纳米棒。[0013]本发明的有益效果是:本发明提供一种纳米材料高效催化双氧水制氧的方法，采用纳米材料高效催化双氧水制氧，可以使制氧效率得到明显提高。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1为本发明的制氧装置图；
[0015]图2为本发明的金属纳米材料催化剂的TEM图。
【具体实施方式】
[0016]下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
[0017]实施例1
[0018]室温下，2mg钼纳米材料加入到反应瓶中，10mL3%双氧水慢慢滴加到反应瓶中，用排水法收集双氧水分解出的氧气体积，收集气体体积为llOmL。
[0019]实施例2
[0020]室温下,5mg钼纳米材料加入到反应瓶中，10mL3%双氧水慢慢滴加到反应瓶中，用排水法收集双氧水分解出的氧气体积，收集气体体积为llOmL。
[0021]实施例3
[0022]室温下，IOmg钼纳米材料加入到反应瓶中，10mL3%双氧水慢慢滴加到反应瓶中，用排水法收集双氧水分解出的氧气体积,收集气体体积为llOmL。
[0023]实施例4
[0024]室温下，20mg钼纳米材料加入到反应瓶中，10mL3%双氧水慢慢滴加到反应瓶中，用排水法收集双氧水分解出的氧气体积,收集气体体积为llOmL。
[0025]实施例5
[0026]室温下,5mg钼纳米粒子加入到反应瓶中，10mL3%双氧水慢慢滴加到反应瓶中，用排水法收集双氧水分解出的氧气体积，收集气体体积为llOmL。
[0027]实施例6
[0028]室温下，5mg钼纳米线加入到反应瓶中，10mL3%双氧水慢慢滴加到反应瓶中，用排水法收集双氧水分解出的氧气体积，收集气体体积为llOmL。
[0029]实施案例7
[0030]室温下，5mg钼纳米棒加入到反应瓶中，10mL3%双氧水慢慢滴加到反应瓶中，用排水法收集双氧水分解出的氧气体积，收集气体体积为llOmL。
[0031]实施例8
[0032]室温下，5mg钼枝状纳米粒子加入到反应瓶中，10mL3%双氧水慢慢滴加到反应瓶中，用排水法收集双氧水分解出的氧气体积，收集气体体积为儿OmL。
[0033]实施例9
[0034]室温下,5mg钼纳米粒子循环10次后加入到反应瓶中，10mL3%双氧水慢慢滴加到反应瓶中，用排水法收集双氧水分解出的氧气体积，收集气体体积为llOmL。
[0035]实施例10
[0036]室温下,5mg钼纳米粒子循环50次后加入到反应瓶中，10mL3%双氧水慢慢滴加到反应瓶中，用排水法收集双氧水分解出的氧气体积，收集气体体积为llOmL。[0037]实施例11
[0038]室温下，5mg钼纳米粒子循环100次后加入到反应瓶中，10mL3%双氧水慢慢滴加到反应瓶中，用排水法收集双氧水分解出的氧气体积，收集气体体积为llOmL。
[0039]实施例12
[0040]30°C下，5mg钼纳米材料加入到反应瓶中，10mL3%双氧水慢慢滴加到反应瓶中，用排水法收集双氧水分解出的氧气体积，收集气体体积为llOmL。
[0041]实施例13
[0042]15°C下，5mg钼纳米材料加入到反应瓶中，10mL3%双氧水慢慢滴加到反应瓶中，用排水法收集双氧水分解出的氧气体积，收集气体体积为llOmL。
[0043]实施例14
[0044](TC下，5mg钼纳米材料加入到反应瓶中，10mL3%双氧水慢慢滴加到反应瓶中，用排水法收集双氧 水分解出的氧气体积，收集气体体积为llOmL。
[0045]实施例15
[0046]-2°C下，5mg钼纳米材料加入到反应瓶中，10mL3%双氧水慢慢滴加到反应瓶中，用排水法收集双氧水分解出的氧气体积，收集气体体积为llOmL。
[0047]实施例16
[0048]室温下，20mg银纳米材料加入到反应瓶中，10mL3%双氧水慢慢滴加到反应瓶中，用排水法收集双氧水分解出的氧气体积，收集气体体积为llOmL。部分银纳米材料溶解。
[0049]实施例17
[0050]室温下,20mg四氧化三铁纳米材料加入到反应瓶中，10mL3%双氧水慢慢滴加到反应瓶中，用排水法收集双氧水分解出的氧气体积，收集气体体积为llOmL。部分纳米材料溶解。
[0051]实施例18
[0052]室温下,20mg三氧化二铁纳米材料加入到反应瓶中，10mL3%双氧水慢慢滴加到反应瓶中，用排水法收集双氧水分解出的氧气体积，收集气体体积为llOmL。部分纳米材料溶解。
[0053]实施例19
[0054]室温下,20mg铜纳米纳米材料加入到反应瓶中，10mL3%双氧水慢慢滴加到反应瓶中，用排水法收集双氧水分解出的氧气体积，收集气体体积为110mL。部分纳米材料溶解。
[0055]实施例20
[0056]室温下，5mg钼纳米纳米材料加入到含有IOOmL0.3 %双氧水反应瓶中，用排水法收集双氧水分解出的氧气体积，收集气体体积为llOmL。完全分解后所用时间5~10秒。室温下，5mg普通双氧水催化剂加入到含有IOOmL0.3 %双氧水反应瓶中，用排水法收集双氧水分解出的氧气体积，收集气体体积为llOmL。所用时间9~10分钟。
[0057]显而易见，在不偏离本发明的真实精神和范围的前提下，在此描述的本发明可以有许多变化。因此，所有对于本领域技术人员来说显而易见的改变，都应包括在本权利要求书所涵盖的范围之内。本发明所要求保护的范围仅由所述的权利要求书进行限定。
【权利要求】
1.一种纳米材料高效催化双氧水制氧的方法，其特征在于:在一定温度下，将双氧水滴加到金属纳米材料催化剂中分解产生氧气。
2.根据权利要求1所述的一种纳米材料高效催化双氧水制氧的方法，其特征在于:所述温度为_2°C~40°C。
3.根据权利要求1所述的一种纳米材料高效催化双氧水制氧的方法，其特征在于:所述金属纳米材料催化剂的用量为0.001%~1%。
4.根据权利要求1所述的一种纳米材料高效催化双氧水制氧的方法，其特征在于:所述金属纳米材料催化剂包括Pt、Ag、Fe、Cu纳米材料及其合金纳米材料。
5.根据权利要求4所述的一种纳米材料高效催化双氧水制氧的方法，其特征在于:所述Pt纳米材料包括Pt纳米粒子、纳米线、纳米棒、纳米空心球和枝状纳米粒子。
6.根据权利要求4所述的一种纳米材料高效催化双氧水制氧的方法，其特征在于:所述Ag纳米材料包括Ag纳米粒子、纳米线、纳米棒和纳米空心球。
7.根据权利要求4所述的一种纳米材料高效催化双氧水制氧的方法，其特征在于:所述Fe纳米材料包括四氧化三铁纳米粒子、三氧化二铁纳米粒子和纳米棒。
8.根据权利要求4所述的一种纳米材料高效催化双氧水制氧的方法，其特征在于:所述Cu纳米材 料包括氧化铜纳米粒子、纳米线、纳米棒。
【文档编号】B01J23/89GK103539072SQ201310439676
【公开日】2014年1月29日 申请日期:2013年9月24日 优先权日:2013年9月24日
【发明者】顾宏伟, 顾月平, 鲁英杰 申请人:苏州创科微电子材料有限公司