[发明专利]一种室温复合贵金属合金甲醛催化氧化剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属室内空气中甲醛污染物的净化技术，具体涉及的是一种室温复合贵金属合金甲醛催化氧化剂及其制备方法。

 

背景技术

甲醛属室内典型气体污染物，多数是室内装饰材料中挥发出来，人造板材中大量使用的粘结剂是甲醛的主要源头，其挥发周期可能长达数年，甚至十几年。甲醛对人体危害极大，造成呼吸系统疾病，可能还会致癌。我国《室内空气质量标准》GB/T 18883-2002中明确规定室内甲醛浓度低于0.1mg/m³，而60%以上新装修的房屋甲醛超标，甲醛污染状况十分严重。

针对甲醛的净化技术常见的有吸附技术、光催化技术、等离子体技术和催化氧化技术。吸附技术一般采用活性炭分子筛等多孔吸附剂吸附空气中甲醛，这类技术的缺点是室内甲醛并没有消失，只是转移到吸附剂内部，达到饱和吸附量以后，吸附剂就失去了净化效果，所以使用寿命很短，而且在温度和湿度条件变化时，甲醛可能从吸附剂内部挥发出来，造成二次污染。光催化技术利用纳米二氧化钛在紫外光照射下，可以催化氧化甲醛，但是需要外加能源，且在产品中应用时，需要做紫外线防护，以免对人体造成伤害。等离子体技术由于会产生臭氧以及氮氧化物等副产物，目前还不能在室内应用。

催化氧化技术最初在工业上用来净化有机污染物，常常要加热状态下进行。在室温下催化氧化甲醛由于具备节能、使用寿命长的优点，成为近年来的研究热点。如中国专利ZL200410102837.3中提到了一种室温条件下催化氧化甲醛的催化剂，该催化剂由二氧化钛上负载贵金属铂组成。中国专利ZL200410047973.7中也提到了一种室温条件下甲醛气体氧化催化剂，其特征是在金属氧化物上负载少量的贵金属组分，贵金属的含量为0.5-1%。中国专利ZL200610011663.9中提到了一种室内空气中甲醛净化的锰铈复合氧化物负载型催化剂，中国专利ZL200610011398.4中提到了这种催化剂的制作方法。中国专利ZL200710121423.9中提到了一种室温催化完全氧化甲醛的催化剂，该催化剂有三部分组成多孔载体、贵金属和碱金属助剂组成。

上述发明很好地解决了室温下甲醛催化氧化的问题，但是都采用单一贵金属做活性中心，贵金属用量偏高，尤其是大量采用贵金属铂，造成催化剂成本较高，限制了市场应用，而且具有甲醛分解速度慢、使用寿命短的缺陷。

 

发明内容

针对现有技术上存在的不足，本发明提供一种以贵金属合金做活性中心，通过采用价格较低的稀土等元素与贵金属形成复合活性中心，大幅度提高催化活性的一种室温复合贵金属合金甲醛催化氧化剂及其制备方法，可在室温状况下即温度在5℃～25℃，将甲醛快速氧化成二氧化碳和水，同时从而可大幅度降低铂金属用量，具有成本低，性能佳的优点。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

一种室温复合贵金属合金甲醛催化氧化剂，其特征在于，所述催化剂是采用复合贵金属合金做活性中心，以复合晶型纳米二氧化钛为载体制得而成；所述复合贵金属合金是指贵金属与稀土元素复合而成的合金活性中心。

进一步，所述贵金属的含量百分比为0.1～1%，稀土元素的含量百分比为0.5～5%。

进一步，所述的贵金属为铂、钯、金、银中的一种；所述稀土元素为铈、锆、镧中的一种。

进一步，所述复合晶型纳米二氧化钛是锐钛型和金红石型的复合，其中，其含量百分比为：锐钛型80～90%，金红石10～20%。

进一步，上述复合晶型纳米二氧化钛中，所述锐钛型含量百分比为85%、金红石型含量百分比为15%。

一种室温复合贵金属合金甲醛催化氧化剂的制备方法，其制备方法为：首先，选用可溶解水的含有贵金属的盐溶液和含有稀土元素盐溶液，然后将两种上述盐溶液溶解到去离子水中，高速搅拌一段时间，缓慢滴加KOH溶液，然后再高速搅拌一段时间，旋蒸干燥，在烘干温度110～130℃下烘干，400～600℃下焙烧，然后通氢气还原，即得复合贵金属合金甲醛催化氧化剂。

作为优选，上述高速搅拌一段时间均为一小时，上述烘干温度为120℃, 焙烧时间和通氢气还原时间均为2小时。

作为优选，上述含有贵金属的盐溶液为贵金属的硝酸盐、醋酸盐或氯化盐。

作为优选，上述含有稀土元素盐溶液为稀土元素的硝酸盐或醋酸盐。