[发明专利]一种VOCs常温催化氧化材料及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种VOCs常温催化氧化材料及其制备方法和应用，以改性活性炭为基体，以Al2O3为催化活性物质载体，活性物质复合氧化物负载在Al2O3载体上，催化材料均匀分布于改性活性炭基体内孔结构上，呈高分散状态，其中改性活性炭占VOCs常温催化氧化材料的质量分数为80%‑90%，Al2O3载体占VOCs常温催化氧化材料的质量分数为5%‑15%，复合氧化物占常温VOCs催化氧化功能的活性炭材料为1%‑5%。该材料兼具对VOCs的吸附性和催化氧化性，具有吸附容量大和常温催化净化效率高的特点，特别适合搭配光催化技术使用，在光催化+活性炭吸附组合工艺中应用可有效提升净化效率，显著降低活性炭更换频率，极大提高臭氧利用率，完全解决单一光催化技术带来的臭氧二次污染问题。

技术领域

本发明涉及VOCs常温催化氧化材料制备技术领域，更具体地，涉及一种VOCs常温催化氧化材料及其制备方法和应用及其制备方法和应用。

背景技术

光催化氧化技术是一种低投入、低能耗的废气处理技术，具有氧化作用强、适用废气成分广、反应条件温和等优点，因此在气态污染物的处理中得到了广泛的应用。然而单一的光催化氧化技术存在着净化效率低、对VOCs氧化不完全产生毒性更大副产物、对难降解物质作用不明显、残余臭氧二次污染等问题。

因此，在实际应用中光催化氧化技术多结合活性炭吸附技术形成组合工艺搭配使用，虽然该组合技术有效提升整个工艺的净化效率，但其存在活性炭吸附饱和后更换频繁，臭氧排放超标等缺陷，一直为人所诟病。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术存在的上述不足，首先提供一种VOCs常温催化氧化材料及其制备方法和应用，该材料具有对VOCs废气的高吸附容量和常温高催化降解活性。

本发明的第二个目的是提供所述VOCs常温催化氧化材料的制备方法。

本发明的第三个目的是提供所述VOCs常温催化氧化材料的应用。

本发明的目的是通过以下技术方案予以实现的：

一种VOCs常温催化氧化材料及其制备方法和应用，以改性活性炭为基体，以Al₂O₃为催化活性物质载体，活性物质复合氧化物负载在Al₂O₃载体上，催化材料均匀分布于改性活性炭基体内孔结构上，呈高分散状态，其中改性活性炭占VOCs常温催化氧化材料的质量分数为80%-90%，Al₂O₃载体占VOCs常温催化氧化材料的质量分数为5%-15%，复合氧化物占常温VOCs催化氧化功能的活性炭材料为1%-5%。

活性炭基体具有高比表面积，且成本低廉，但与光催化技术搭配使用时只是单纯作为吸附材料，实际应用中存在更换频繁，易在光催化产生的臭氧、羟基自由基及高能活性基团中氧化，严重损耗的问题。

本发明材料以改性活性炭为基体，以Al₂O₃为催化活性物质载体，活性物质复合氧化物负载在Al₂O₃载体上，催化材料均匀分布于改性活性炭基体内孔结构上，呈高分散状态，作为催化活性组分，该材料保持活性炭基体的高吸附容量，且具有常温下对小分子VOCs优异的催化降解性能和臭氧降解能力，能明显提高光催化+活性炭工艺的净化效率，降低活性炭更换频率，避免臭氧二次污染产生。

优选地，所述复合氧化物氧化钴、氧化铬、二氧化锰、氧化铜、氧化铈中的一种或两种，或两种以上。

优选地，所述活性炭基体选自煤质活性炭、椰壳活性炭、活性炭纤维中的一种或两种，或两种以上。