[发明专利]选择性氧化一氧化碳的催化剂、其制造及使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及一选择性氧化一氧化碳的催化剂，且特别是有关于一种具有纳米金颗粒且可选择性氧化一氧化碳的催化剂。

背景技术

一氧化碳是一种无色、无味、且无刺激性的气体，使得人们无法单单通过其感官对该危机产生任何事先预警的作用，而当人体一但吸入过量的一氧化碳时，其血液输送氧的功能将会大幅降低，且如果人体处于一具有高浓度一氧化碳的环境时，则会使其大脑失去正常功能甚至会导致死亡。中国台湾每年都有数以百计的人因车辆所排放出的尾气、工厂烟道所排放出的废气、或煤炭瓦斯产生的一氧化碳中毒而死亡。根据行政院卫生署的研究报告(1992)指出，由于生活中的烹调(瓦斯炉)、加热(热水器)、取暖或吸烟等相关行为，会导致一氧化碳浓度在一般居家室内常比室外环境来的高，又常因一氧化碳无色无味等特性，一般人常对它失去戒心，而受伤害。环保署目前正研拟新法《室内空气品质管理法》，对于室内空气一氧化碳浓度要求控制在小于9ppm。

美国专利US5258340(1993/11/02)公开了一种用于低温转化一氧化碳的混合过渡金属氧化物催化剂的制造方法，以顺序沉淀法(sequential precipitation method)制得内层含氧化钴，外层含其他金属如铁、镍、铜、锌、钼、钨或锡的氧化物的层状金属氧化物，该层状金属氧化物也可负载在二氧化硅载体上，最后将贵金属如金、铂、钯、铑或其混合物负载至层状金属氧化物上，所得催化剂用于低温氧化一氧化碳。由于制备步骤繁复，催化剂活性较差，因此必须以较高温度才能使一氧化碳完全转化。

基于上述，本发明的目的在于提供一种催化剂，其可在常温下即有效去除一氧化碳。

发明内容

本发明提供一种含纳米金颗粒并以铜-钛混合氧化物作为载体的催化剂，其可用于将空气中的一氧化碳转换成二氧化碳。该铜-钛混合氧化物载体，由于具有含铜氧化物及合钛氧化物的混合，可避免其上所负载的金颗粒聚集，达到纳米尺寸的金颗粒均匀分布于该载体表面上的目的，进而提高一氧化碳的转换率及维持催化剂的活性。因此，本发明所述的催化剂非常适合应用于去除气体中一氧化碳，可将该催化剂制备成各种滤材，尤其是可应用于燃烧源或热水器出口端。

本发明提供一种选择性氧化一氧化碳的催化剂，其仅包含：一铜-钛混合氧化物载体，其中该铜-钛混合氧化物载体是由含铜化合物及二氧化钛制备而得，且铜与二氧化钛的重量比例介于0.01至2.0之间；以及，一负载在该载体表面的纳米金颗粒。

本发明亦提供上述选择性氧化一氧化碳的催化剂的制造方法，包含：以浸渍法将含铜化合物及二氧化钛制备成一铜-钛混合氧化物载体，其中铜与二氧化钛的重量比例介于0.01至2.0之间；以及，以沉积沉淀法将纳米金颗粒负载在该铜-钛混合氧化物载体表面。其中，以浸渍法制备该铜-钛混合氧化物载体的步骤可包含：将含铜化合物及二氧化钛混合，并在空气中以100℃至450℃煅烧2至8小时，得到铜-钛混合氧化物；以及，对铜-钛混合氧化物进行研磨；而以沉积沉淀法将纳米金颗粒负载在该铜-钛混合氧化物载体表面的步骤可包含：将该铜-钛混合氧化物载体与水配置成一水溶液，并调整该水溶液的酸碱值在5至9之间；将一含金溶液加入该水溶液进行反应，得到一沉淀物；以及，经水洗及烘干该沉淀物后，在空气中以100℃至250℃对该沉淀物进行煅烧2至10小时。

根据本发明的其他实施例，本发明的一种去除气体中一氧化碳的方法，包含将上述的催化剂在一操作温度下置于一气氛中，使该气氛中的一氧化碳氧化转化成二氧化碳。其中，该操作温度介于20℃至200℃之间，亦即该催化剂可在常温下将一氧化碳氧化转化成二氧化碳。

为让本发明的上述和其他目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举出优选实施例，并配合附图，作详细说明如下。

附图说明

图1为本发明实施例6-10所述的催化剂在不同温度下对一氧化碳的转化率测量结果。

图2为比较实施例1及实施例8所述的催化剂在不同温度下对一氧化碳的转化率测量的比较结果。

具体实施方式

本发明所述的选择性氧化一氧化碳的催化剂仅包含：一铜-钛混合氧化物载体、及一负载在该载体表面的纳米金颗粒。