[发明专利]用于室温甲醛净化的全硅Beta分子筛催化剂及制备方法

说明书

本发明涉及环境催化技术领域，旨在提供一种用于室温甲醛净化的全硅Beta分子筛催化剂及制备方法。该催化剂以具有三维十二元环BEA结构的全硅分子筛作为载体，负载了离子形式的贵金属铂、钌、钯、金或银中的一种或两种为活性组分；活性组分占催化剂的重量百分比为0.1～10％，催化剂的比表面积为300～600m²/g。与现有技术相比，本发明制备过程中采用无毒无害组分，不会对人体健康和生态环境造成危害，制备方法简单易行。本发明的催化剂能在宽温度操作范围(0℃及以上温度条件)、在宽空速操作范围(12,0000h^‑1及以下空速条件)内保持100％的甲醛去除率，尤其适应于室内与固定源尾气中的甲醛完全消除，同时还具有优异的二氧化碳生成选择性。

技术领域

本发明涉及环境催化技术领域，具体是涉及一种室温下用于室内和固定源尾气中甲 醛净化的全硅Beta分子筛催化剂及制备方法。

背景技术

随着环保意识的提高，人们对室内甲醛污染愈发关注，近年来因室内甲醛浓度超标 引起的投诉案件也是屡件报道。因此，研究甲醛净化技术，有效消除甲醛已成为改善人们生活环境的迫切任务。而现有甲醛净化技术以吸附技术，光催化技术为主，而这些技 术都存在一定的问题，比如吸附技术存在吸附材料吸附能力有限，需要定期再生或者更 换，同时也很容易产生二次污染等问题。光催化氧化技术存在需要紫外激发光源、对可 见光利用效率低，催化剂易失活，易产生二次污染等问题。而近几年兴起的催化氧化净 化甲醛由于不需要光和其他能量输入，在室温下就能完全催化氧化甲醛生成最终产物水 和二氧化碳，该技术被认为最有潜力的甲醛净化技术。

近几年，以TiO₂为代表的无机氧化物材料为载体负载贵金属的催化剂因其高催化活性受到广泛关注，并已部分应用于室内甲醛净化。但是，上述已有无机氧化物载体负 载贵金属催化剂存在抗湿性差且稳定性差等问题，非贵金属催化剂在室温下不能完全催 化氧化甲醛等问题，并且对于不同浓度的甲醛催化氧化并没有进行进一步的研究。因此， 开发具有催化活性高、稳定性强、抗高湿度以及抗高空速条件的催化剂面临巨大的挑战。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，克服现有技术中的不足，提供一种用于室温甲醛净化 的全硅Beta分子筛催化剂及制备方法。

为解决技术问题，本发明的解决方案是：

提供一种用于室温甲醛净化的全硅Beta分子筛催化剂，该催化剂以具有三维十二元环BEA结构的全硅分子筛作为载体，负载了离子形式的贵金属铂、钌、钯、金或银 中的一种或两种为活性组分；活性组分占催化剂的重量百分比为0.1～10％，催化剂的 比表面积为300～600m²/g。

本发明中，所述活性组分占催化剂的重量百分比为0.2～2％。

本发明进一步提供了制备前述全硅Beta分子筛催化剂的方法，包括以下步骤：

将作为载体的全硅分子筛浸渍于贵金属离子的水溶液中，超声处理5～30分钟后，搅拌1～4小时，陈化过夜；在80℃及搅拌条件下将水分蒸干后，继续在100℃干燥3～5 小时；然后移入马弗炉，在空气条件下400℃焙烧1～8小时；得到负载了贵金属离子的 全硅Beta分子筛催化剂；

所述全硅分子筛是具有三维十二元环BEA结构的全硅分子筛，贵金属离子的水溶液是指贵金属无机盐或贵金属配合物的水溶液；全硅分子筛的质量与贵金属离子水溶液的比例为1g∶0.2～20mL。

本发明中，所述全硅分子筛是以水热方法或无溶剂方法合成制得的。

本发明中，在使用全硅Beta分子筛催化剂之前，还包括进一步对其施以氢气预处理：将所述催化剂置于氢气氛围中，在300℃热处理2小时。

发明原理描述：