一種納米材料高效催化雙氧水制氧的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種納米材料高效催化雙氧水制氧的方法，是在一定溫度下，將雙氧水滴加到金屬納米材料催化劑中分解產(chǎn)生氧氣。本發(fā)明采用納米材料高效催化雙氧水制氧，可以使制氧效率得到明顯提高。
【專利說明】一種納米材料高效催化雙氧水制氧的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種氧氣制備方法，具體是指一種納米材料高效催化雙氧水制氧的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，工業(yè)制氧的方法大致可分為空氣冷凍分離法、分子篩制氧法(吸附法)、電解制氧法三種方法。工廠制氧的優(yōu)點是量大，價格便宜。但是，氧氣的貯存、運輸、使用不方便。因此遠離氧氣廠的偏遠山區(qū)運輸困難，另外有些特殊環(huán)境如病人家中、高空飛行、水下航行的潛艇、潛水作業(yè)、礦井搶救等攜帶巨大笨重的鋼瓶極為不便，小型鋼瓶貯氧量小，使用時間短，因此就出現(xiàn)化學(xué)制氧法，在化合物中以無機過氧化物含氧量最多且易釋放，目前化學(xué)制氧多采用過氧化物來制氧。雙氧水是過氧化物中最基本的物質(zhì)，也是各國科學(xué)家最早認識的化學(xué)產(chǎn)氧劑。雙氧水具有產(chǎn)氧量較大(30%的稀釋液中，有效氧含量為14.1% )和成本較低的好處。用雙氧水制氧氣具有以下優(yōu)點:無須加熱，裝置簡單，反應(yīng)速度便于控制、成本低、產(chǎn)率高等優(yōu)點。高濃度的雙氧水以其高密度、無毒性和環(huán)境友好等特點，且既可作為雙組元液體推進劑的氧化劑，也可作為單組元推進劑使用，在綠色液體化學(xué)推進劑有著廣泛的應(yīng)用前景，已引起國內(nèi)外的關(guān)注，期望它能在將來的航天工程中部分取代通用的高毒推進劑。以上特殊環(huán) 境都需要快速高效的的分解雙氧水。
[0003]實驗室中常用過氧化氫在二氧化錳的催化作用下分解制取氧氣的方法，但使用的是粉末狀二氧化錳，在反應(yīng)過程中與雙氧水充分接觸不易分離，不能重復(fù)利用；當(dāng)顆粒較大時，反應(yīng)速度不夠理想等缺點。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供一種納米材料高效催化雙氧水制氧的方法，采用納米材料高效催化雙氧水制氧，可以使制氧效率得到明顯提高。
[0005]為解決現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種納米材料高效催化雙氧水制氧的方法，其特征在于:在一定溫度下，將雙氧水滴加到金屬納米材料催化劑中分解
產(chǎn)生氧氣。
[0006]進一步，所述溫度為_2°C~40°C。
[0007]進一步，所述金屬納米材料催化劑的用量為0.001%~I %。
[0008]進一步,所述金屬納米材料催化劑包括Pt、Ag、Fe納米材料及其合金納米材料。
[0009]進一步，所述Pt納米材料包括Pt納米粒子、納米線、納米棒、納米空心球和枝狀納米粒子。
[0010]進一步，所述Ag納米材料包括Ag納米粒子、納米線、納米棒和納米空心球。
[0011]進一步,所述Fe納米材料包括四氧化三鐵納米粒子、三氧化二鐵納米粒子和納米棒。
[0012]進一步，所述Cu納米材料包括氧化銅納米粒子、納米線、納米棒。[0013]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明提供一種納米材料高效催化雙氧水制氧的方法，采用納米材料高效催化雙氧水制氧，可以使制氧效率得到明顯提高。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明的制氧裝置圖；
[0015]圖2為本發(fā)明的金屬納米材料催化劑的TEM圖。
【具體實施方式】
[0016]下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進一步說明。
[0017]實施例1
[0018]室溫下，2mg鉬納米材料加入到反應(yīng)瓶中，10mL3%雙氧水慢慢滴加到反應(yīng)瓶中，用排水法收集雙氧水分解出的氧氣體積，收集氣體體積為llOmL。
[0019]實施例2
[0020]室溫下,5mg鉬納米材料加入到反應(yīng)瓶中，10mL3%雙氧水慢慢滴加到反應(yīng)瓶中，用排水法收集雙氧水分解出的氧氣體積，收集氣體體積為llOmL。
[0021]實施例3
[0022]室溫下，IOmg鉬納米材料加入到反應(yīng)瓶中，10mL3%雙氧水慢慢滴加到反應(yīng)瓶中，用排水法收集雙氧水分解出的氧氣體積,收集氣體體積為llOmL。
[0023]實施例4
[0024]室溫下，20mg鉬納米材料加入到反應(yīng)瓶中，10mL3%雙氧水慢慢滴加到反應(yīng)瓶中，用排水法收集雙氧水分解出的氧氣體積,收集氣體體積為llOmL。
[0025]實施例5
[0026]室溫下,5mg鉬納米粒子加入到反應(yīng)瓶中，10mL3%雙氧水慢慢滴加到反應(yīng)瓶中，用排水法收集雙氧水分解出的氧氣體積，收集氣體體積為llOmL。
[0027]實施例6
[0028]室溫下，5mg鉬納米線加入到反應(yīng)瓶中，10mL3%雙氧水慢慢滴加到反應(yīng)瓶中，用排水法收集雙氧水分解出的氧氣體積，收集氣體體積為llOmL。
[0029]實施案例7
[0030]室溫下，5mg鉬納米棒加入到反應(yīng)瓶中，10mL3%雙氧水慢慢滴加到反應(yīng)瓶中，用排水法收集雙氧水分解出的氧氣體積，收集氣體體積為llOmL。
[0031]實施例8
[0032]室溫下，5mg鉬枝狀納米粒子加入到反應(yīng)瓶中，10mL3%雙氧水慢慢滴加到反應(yīng)瓶中，用排水法收集雙氧水分解出的氧氣體積，收集氣體體積為兒OmL。
[0033]實施例9
[0034]室溫下,5mg鉬納米粒子循環(huán)10次后加入到反應(yīng)瓶中，10mL3%雙氧水慢慢滴加到反應(yīng)瓶中，用排水法收集雙氧水分解出的氧氣體積，收集氣體體積為llOmL。
[0035]實施例10
[0036]室溫下,5mg鉬納米粒子循環(huán)50次后加入到反應(yīng)瓶中，10mL3%雙氧水慢慢滴加到反應(yīng)瓶中，用排水法收集雙氧水分解出的氧氣體積，收集氣體體積為llOmL。[0037]實施例11
[0038]室溫下，5mg鉬納米粒子循環(huán)100次后加入到反應(yīng)瓶中，10mL3%雙氧水慢慢滴加到反應(yīng)瓶中，用排水法收集雙氧水分解出的氧氣體積，收集氣體體積為llOmL。
[0039]實施例12
[0040]30°C下，5mg鉬納米材料加入到反應(yīng)瓶中，10mL3%雙氧水慢慢滴加到反應(yīng)瓶中，用排水法收集雙氧水分解出的氧氣體積，收集氣體體積為llOmL。
[0041]實施例13
[0042]15°C下，5mg鉬納米材料加入到反應(yīng)瓶中，10mL3%雙氧水慢慢滴加到反應(yīng)瓶中，用排水法收集雙氧水分解出的氧氣體積，收集氣體體積為llOmL。
[0043]實施例14
[0044](TC下，5mg鉬納米材料加入到反應(yīng)瓶中，10mL3%雙氧水慢慢滴加到反應(yīng)瓶中，用排水法收集雙氧 水分解出的氧氣體積，收集氣體體積為llOmL。
[0045]實施例15
[0046]-2°C下，5mg鉬納米材料加入到反應(yīng)瓶中，10mL3%雙氧水慢慢滴加到反應(yīng)瓶中，用排水法收集雙氧水分解出的氧氣體積，收集氣體體積為llOmL。
[0047]實施例16
[0048]室溫下，20mg銀納米材料加入到反應(yīng)瓶中，10mL3%雙氧水慢慢滴加到反應(yīng)瓶中，用排水法收集雙氧水分解出的氧氣體積，收集氣體體積為llOmL。部分銀納米材料溶解。
[0049]實施例17
[0050]室溫下,20mg四氧化三鐵納米材料加入到反應(yīng)瓶中，10mL3%雙氧水慢慢滴加到反應(yīng)瓶中，用排水法收集雙氧水分解出的氧氣體積，收集氣體體積為llOmL。部分納米材料溶解。
[0051]實施例18
[0052]室溫下,20mg三氧化二鐵納米材料加入到反應(yīng)瓶中，10mL3%雙氧水慢慢滴加到反應(yīng)瓶中，用排水法收集雙氧水分解出的氧氣體積，收集氣體體積為llOmL。部分納米材料溶解。
[0053]實施例19
[0054]室溫下,20mg銅納米納米材料加入到反應(yīng)瓶中，10mL3%雙氧水慢慢滴加到反應(yīng)瓶中，用排水法收集雙氧水分解出的氧氣體積，收集氣體體積為110mL。部分納米材料溶解。
[0055]實施例20
[0056]室溫下，5mg鉬納米納米材料加入到含有IOOmL0.3 %雙氧水反應(yīng)瓶中，用排水法收集雙氧水分解出的氧氣體積，收集氣體體積為llOmL。完全分解后所用時間5~10秒。室溫下，5mg普通雙氧水催化劑加入到含有IOOmL0.3 %雙氧水反應(yīng)瓶中，用排水法收集雙氧水分解出的氧氣體積，收集氣體體積為llOmL。所用時間9~10分鐘。
[0057]顯而易見，在不偏離本發(fā)明的真實精神和范圍的前提下，在此描述的本發(fā)明可以有許多變化。因此，所有對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說顯而易見的改變，都應(yīng)包括在本權(quán)利要求書所涵蓋的范圍之內(nèi)。本發(fā)明所要求保護的范圍僅由所述的權(quán)利要求書進行限定。
【權(quán)利要求】
1.一種納米材料高效催化雙氧水制氧的方法，其特征在于:在一定溫度下，將雙氧水滴加到金屬納米材料催化劑中分解產(chǎn)生氧氣。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種納米材料高效催化雙氧水制氧的方法，其特征在于:所述溫度為_2°C~40°C。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種納米材料高效催化雙氧水制氧的方法，其特征在于:所述金屬納米材料催化劑的用量為0.001%~1%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種納米材料高效催化雙氧水制氧的方法，其特征在于:所述金屬納米材料催化劑包括Pt、Ag、Fe、Cu納米材料及其合金納米材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種納米材料高效催化雙氧水制氧的方法，其特征在于:所述Pt納米材料包括Pt納米粒子、納米線、納米棒、納米空心球和枝狀納米粒子。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種納米材料高效催化雙氧水制氧的方法，其特征在于:所述Ag納米材料包括Ag納米粒子、納米線、納米棒和納米空心球。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種納米材料高效催化雙氧水制氧的方法，其特征在于:所述Fe納米材料包括四氧化三鐵納米粒子、三氧化二鐵納米粒子和納米棒。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種納米材料高效催化雙氧水制氧的方法，其特征在于:所述Cu納米材 料包括氧化銅納米粒子、納米線、納米棒。
【文檔編號】B01J23/89GK103539072SQ201310439676
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年9月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月24日
【發(fā)明者】顧宏偉, 顧月平, 魯英杰 申請人:蘇州創(chuàng)科微電子材料有限公司