本发明涉及一种臭氧分解催化剂及制备方法和应用，属于环境领域中气体净化治理。
背景技术：
1、臭氧主要来源于挥发性有机化合物和氮氧化物发生光化学反应。其引起的大气氧化性升高以及与其它污染物在多相反应中的协同效应是我国灰霾污染形成的重要原因。此外，人类长期暴露在臭氧浓度较高的环境中可能会产生永久性肺损伤及其它呼吸道疾病。因此，研究开发高效o3分解技术对生态环境治理和人类健康保护意义重大。目前，常见的o3分解方法有：活性炭吸附法、等离子体分解法、辐射分解法、药液吸收法、催化分解法等。其中臭氧催化分解法可在室温下实现臭氧的高效分解，并且同时不产生任何二次污染，是目前最具研究价值与应用潜力的臭氧脱除技术。
2、目前，过渡金属氧化物，以其优异的稳定性、丰富的储量和易于制备的优势，在催化领域受到了广泛的关注。influence of different cerium precursors on the oxygenvacancies and catalytic capacity of ce-mnox for ozone catalyzed decomposition[j].research on chemical intermediates,2022,48(12):4929-4945文章报道，采用水热法合成了铈前驱体掺杂锰氧化物催化剂，发现硝酸铈铵掺杂二氧化锰的催化剂具有较好的分解分解臭氧性能能。efficient ozone decomposition over nickel-modifiedamorphous mnox catalysts[j].clean technologies and environmental policy,2024.doi10.1007/s10098-023-02725-7文章报道，利用水热合成法调节前驱体的比例，制备了不同缺陷程度的镍掺杂锰氧化物催化剂。系统研究了前驱体摩尔比对催化剂在高湿度条件下的物化性能和臭氧脱除效果的影响。cn105289585a中公开了一种用于臭氧催化剂的负载型稀土掺杂氧化锰的制备方法，该方法利用氧化铝作为载体，以氧化锰作为催化剂的活性组分，以稀土元素作为助剂，制备出稀土掺杂mno2修饰的γ-al2o3具有高效的催化分解臭氧性能。cn112473728a中公开了一种高效耐湿臭氧分解催化剂及其制备方法和应用。该催化剂的制备方法首先以分子筛为载体，利用锰氧化物和铜氧化物前驱体浸渍，烘干煅烧，得到催化剂成品。该制备方法原材料成本低，具有高效脱除高浓度臭氧性能。尽管先前的研究报道已经揭示了过渡金属氧化物催化剂在臭氧分解过程中的关键作用，但其制备过程复杂，且活性位点容易被中间产物或水分子覆盖，导致催化剂活性和稳定性下降。因此，设计高催化活性和高抗湿稳定性的臭氧分解催化材料仍然是一个巨大的挑战。
技术实现思路
1、基于目前过渡金属催化剂存在下湿度条件下活性低的问题，本发明提供了一种双稀土基复合催化剂及其制备方法和应用，采用多种沉淀剂复合的共沉淀法制备的钙钛矿结构与萤石结构复合纳米氧化物，该复合氧化物具有高比表面积、多孔结构，表面暴露出大量的活性位及界面缺陷，催化剂在高湿度条件下具有高效的臭氧分解性能。
2、为达此目的，本发明采用以下技术方案：
3、基于目前臭氧催化的研究现状，本发明提供了一种双稀土基复合催化剂及制备方法和应用。以不同碱度的混合碱为复合沉淀剂，通过共沉淀法，利用氢氧根、碳酸根和铵根离子协同作用，形成具有纳米结构的复合前驱体，通过特定高温热处理，制备得到双稀土基复合纳米氧化物，该复合纳米氧化物由钙钛矿型氧化物与萤石型氧化物复合而成，该复合催化剂具有较高含量的氧空位和界面缺陷位，镧基和铈基钙钛矿型氧化物提供了更高的氧化还原能力和催化稳定性，铈基萤石氧化物提供更强的表面氧空位和储释氧能力，调变两种结构的界面缺陷的数量及强相互作用提供催化剂的高的抗湿性能，从而提升催化剂在湿度条件下的催化分解臭氧效果。
4、一种双稀土型复合氧化物催化剂的制备方法，该方法是首先将沉淀剂溶液加入到含有双稀土金属盐和过渡金属盐的溶液中，搅拌均匀，之后室温条件下沉淀老化6-24小时；老化后离心、洗涤、干燥，得到粉末状前驱体；最后将粉末状前驱体在400-700℃条件下焙烧2-6小时，获得双稀土型复合氧化物催化剂。
5、上述制备方法中：双稀土金属为镧和铈，其盐为硝酸盐、氯化盐和乙酸盐中的一种；过渡金属盐为锰和钴中的一种，其盐为其盐为硝酸盐和乙酸盐中的一种。
6、上述制备方法中：镧、铈和过渡金属的摩尔比为0.2-2：0.2-2：1；
7、上述制备方法中：步骤(2)的沉淀剂是摩尔比为0.1-3：0.1-1：1的氢氧化钠、氨水和碳酸钠。
8、10.上述制备方法中：镧、铈、过渡金属和复合沉淀剂的摩尔比为0.2～2：0.2～2：1：7～10。
9、一种双稀土型复合氧化物催化剂，该催化剂采用上述的方法制备得到。
10、本发明技术方案中：该催化剂由萤石结构和钙钛矿型结构形成的复合氧化物。
11、本发明技术方案中，上述方法制得的双稀土型复合氧化物催化剂在臭氧治理方面的应用。
12、进一步的，其该复合氧化物催化分解臭氧测试条件：o3的初始浓度为50-100ppm，相对湿度为：50-90％，空速为：100000-120000h-1，催化剂的粒度为40-60目，反应温度为室温，反应时间为6～8小时。
13、有益效果：
14、本发明所述的制备方法简单、成本低、原料丰富；制备出的双稀土基复合氧化物具有纳米级结构，高的比表面积且表面含有大量氧空位以及界面缺陷。该双稀土基复合氧化物催化剂在室温湿度条件下表现出高效、稳定的催化分解臭氧性能，适用于大气中臭氧污染的治理。
1.一种双稀土型复合氧化物催化剂的制备方法，其特征在于，该方法是首先将复合沉淀剂溶液加入到含有双稀土金属盐和过渡金属盐的溶液中，搅拌均匀，之后室温条件下沉淀老化6-24小时；老化后离心、洗涤、干燥，得到粉末状前驱体；最后将粉末状前驱体在400-700℃条件下焙烧2-6小时，获得双稀土型复合氧化物催化剂。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：双稀土金属为镧和铈，其盐为硝酸盐、氯化盐和乙酸盐中的一种；过渡金属盐为锰和钴中的一种，其盐为硝酸盐和乙酸盐中的一种。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：镧、铈和过渡金属的摩尔比为0.2-2：0.2-2：1。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(2)的复合沉淀剂是摩尔比为0.1-3：0.1-1：1的氢氧化钠、氨水和碳酸钠。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：镧和复合沉淀剂的摩尔比为0.2～2：7～10。
6.一种双稀土型复合氧化物催化剂，其特征在于：该催化剂采用权利要求1～4任一项所述的方法制备得到。
7.根据权利要求5所述的双稀土型复合氧化物催化剂，其特征在于：该催化剂由萤石结构和钙钛矿型结构形成的复合氧化物。
8.权利要求1所述方法制得的双稀土型复合氧化物催化剂在臭氧治理方面的应用。
9.根据权利要求7所述的应用，其该复合氧化物催化分解臭氧测试条件：o3的初始浓度为50-100ppm，相对湿度为：50-90％，空速为：100000-120000h-1，催化剂的粒度为40-60目，反应温度为室温，反应时间为6～8小时。
