[发明专利]一种用于室温氧化消除甲醛的催化剂及其制备方法有效

专利信息
申请号: 201410543088.1 申请日: 2014-10-14
公开(公告)号: CN104226306B 公开(公告)日: 2017-08-11
发明(设计)人: 钱苏晋;张文祥;刘钢;吴平;郑彬 申请(专利权)人: 北京恒泰实达科技股份有限公司
主分类号: B01J23/54 分类号: B01J23/54;B01J23/89;B01J23/656;B01J23/66;B01D53/96;B01D53/72
代理公司: 北京市盛峰律师事务所11337 代理人: 席小东
地址: 100190 北京市海淀区*** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 一种 用于 室温 氧化 消除 甲醛 催化剂 及其 制备 方法
【说明书】:

技术领域

本发明涉及一种催化剂,具体涉及一种用于室温氧化消除甲醛的催化剂及其制备方法。

背景技术

近几年,空气污染问题日益加剧,对环境和人类的健康造成了极大的危害。其中,甲醛是室内空气最严重的污染物之一。其危害主要体现为:(1)甲醛是原浆毒物,能与蛋白质结合,吸入高浓度甲醛后,会出现呼吸道的严重刺激和水肿、眼刺痛、头痛等症状,也可发生支气管哮喘。(2)皮肤直接接触甲醛,可引起皮炎、色斑、坏死。(3)经常吸入少量甲醛,能引起慢性中毒,出现黏膜充血、皮肤刺激症、过敏性皮炎角化和脆弱、甲床指端疼痛,孕妇长期吸入可能导致新生婴儿畸形,甚至死亡,男子长期吸入可导致男子精子畸形、死亡,性功能下降,严重的可导致白血病,气胸,生殖能力缺失,全身症状有头痛、乏力、胃纳差、心悸、失眠、体重减轻以及植物神经紊乱等。

室内空气中甲醛来源于多方面,例如,凡是大量使用粘合剂的地方,均会有甲醛释放。如,各种人造板材(刨花板、密度板、纤维板、胶合板等)中由于使用了脲醛树脂粘合剂,因而可含有甲醛。新式家具的制作,墙面、地面的装饰铺设,由于使用粘合剂,也会释放甲醛。此外,某些化纤地毯、油漆涂料也含有一定量的甲醛。甲醛还可来自化妆品、清洁剂、杀虫剂、消毒剂、防腐剂、印刷油墨、纸张、纺织纤维等多种化工轻工产品。因此如何消除室内甲醛等污染物成为人们关注的焦点。

市场上,用于消除甲醛的空气净化设备仍主要依靠吸附材料的强吸附性,而达到消除甲醛的目的,虽然吸附技术短期效率高,但吸附平衡后,吸附剂需要再生或者直接失效;具有使用成本高的问题。等离子体技术通过放电产生低温等离子体(电子、离子物种、激发态分子物种),进而破坏甲醛分子的化学键,使得甲醛分子能够进一步发生化学反应,最终达到消除污染物分子的目的。但在放电过程中会产生一系列有毒物质,而且等离子体发生设备价格昂贵,能耗较高,难以达到低能环保的要求。光催化技术主要通过纳米二氧化钛材料上活性自由基作用,常温常压下即可消除甲醛,如国家发明专利(CN200910304868.X)的竹炭负载铈掺杂纳米二氧化钛。虽然该技术具有一定的应用价值,但需要借助紫外激发光源,并且催化剂持久性差,难以大范围推广应用。目前也有一些关于室温氧化消除甲醛的报道,如专利号ZL200410047973.7、ZL200710121423.9、ZL200410102873.3等,但上述报道的催化剂中贵金属的含量普遍较高,增加了催化剂成本,不利于催化剂的商业化大规模推广。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷,本发明提供一种用于室温氧化消除甲醛的催化剂及其制备方法,可有效解决上述问题。

本发明采用的技术方案如下:

本发明提供一种用于室温氧化消除甲醛的催化剂,该催化剂包括载体、贵金属活性组分和助剂组分;其中,所述载体为由两种或者两种以上的氧化物所组成的复合物或混合物;所述贵金属活性组分至少含有钌、铑、钯、铂、金或银中的一种贵金属元素;所述助剂组分至少含有锂、钠、钾或铯中的一种碱金属元素;其中,所述贵金属活性组分以贵金属元素计为催化剂总质量的0.01%-0.099%;所述助剂以碱金属元素计为催化剂总质量的0.01%-0.25%。

优选的,所述载体为二氧化硅、三氧化二铝、氧化镁、氧化钙、氧化钡、氧化锌、二氧化铈、二氧化锆、三氧化二铁、氧化亚铁、氧化铜、二氧化锰、氧化镍、四氧化三钴、五氧化二钒、三氧化钼、三氧化钨中的两种或者两种以上所组成的复合物或混合物。

优选的,所述贵金属活性组分至少含有钌、铑、钯、铂、金或银中的一种贵金属元素形成的贵金属单质、贵金属氧化物、贵金属有机盐或贵金属无机盐。

优选的,所述助剂组分至少含有锂、钠、钾或铯中的一种碱金属元素形成的氧化物或无机盐。

本发明还提供一种用于室温氧化消除甲醛的催化剂的制备方法,包括浸渍法、共沉淀法、沉积沉淀法或胶体法。

优选的,所述浸渍法包括以下步骤:

S1.1将选定的贵金属活性组分和可溶性载体前驱体按选定比例溶解于定量水中,得到溶液;

S1.2,将选定的非可溶性载体前驱体分散在S1.1得到的溶液中;

S1.3,采用助剂前驱体调节pH值至8.0-10.0,置于80~100度水浴中混合打浆2~5小时;

S1.4,将S1.3得到的浆状物置于90~110度烘箱中干燥2~4小时,得到催化剂半成品;

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