[发明专利]一种复合催化剂及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种复合催化剂及其制备方法和应用，属于纳米材料领域。所述复合催化剂为铂/二氧化锰/四氧化三锰，其中，二氧化锰和四氧化三锰的摩尔比为(4.5～9.0):1，四氧化三锰附着二氧化锰的部分表面上，铂分别附着在二氧化锰和四氧化三锰的表面。所述制备方法包括：将二氧化锰纳米材料分散在水中，得到分散液；向所述分散液中加入铂前驱体，得到混合液；向所述混合液中加入用于还原所述铂前驱体的还原剂，所述还原剂与所述铂前驱体的摩尔比为(21～42):1，得到混合物；将所述混合物进行提纯，得到所述复合催化剂。该复合催化剂能够在15℃以上的环境下有效去除甲醛，扩宽了复合催化剂的使用范围。

技术领域

本发明涉及纳米材料领域，特别涉及一种复合催化剂及其制备方法和应用。

背景技术

在新装修的房间中，室内装饰装修材料会释放出大量的甲醛，长期接触甲醛会使人们患上“病屋综合症”，危害人体的健康，严重时会导致死亡。人的大部分时间是在室内场所中度过的，因此有效去除甲醛，对人体健康至关重要。目前，去除甲醛的方法主要依靠后期治理。

现有一种室温复合催化剂，该室温复合催化剂为Pt/α-MnO₂@L-MnO₂复合催化剂，该温室复合催化剂是在α-MnO₂纳米管上定向生长层状的L-MnO₂纳米片，形成复合结构，同时，在复合结构上负载1wt％的铂元素，该室温复合催化剂在室温(25℃)下可以催化甲醛，使其矿化，从而实现去除甲醛的目的，其矿化甲醛的效率可达92.1％，若将实验温度降低至15℃以后，其矿化甲醛的效率随着温度的降低会成比例显著下降。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

在我国很多地区，全年中大部分时间的室内温度不足25℃，这使得现有的室温复合催化剂不能很好的发挥作用，而且缩小了室温复合催化剂的使用范围。

发明内容

本发明实施例提供了一种复合催化剂的制备方法，该复合催化剂能够在较低的温度下对甲醛进行催化。所述技术方案如下：

一方面，本发明提供了一种复合催化剂，所述复合催化剂为铂/二氧化锰/四氧化三锰，其中，二氧化锰和四氧化三锰的摩尔比为(4.5～9.0):1，四氧化三锰附着二氧化锰的部分表面上，铂分别附着在二氧化锰和四氧化三锰的表面。

另一方面，本发明提供了一种复合催化剂的制备方法，所述制备方法包括：

将二氧化锰纳米材料分散在水中，得到分散液；

向所述分散液中加入铂前驱体，得到混合液；

向所述混合液中加入用于还原所述铂前驱体的还原剂，所述还原剂与所述铂前驱体的摩尔比为(21～42):1，得到混合物；

将所述混合物进行提纯，得到所述复合催化剂。

具体地，所述二氧化锰纳米材料的制备方法包括：将高锰酸钾、硫酸锰和浓硫酸分散在水中，其中，高锰酸钾、硫酸锰和浓硫酸的摩尔比为1:1.67:6.27，在120～150℃下热处理80min，得到所述二氧化锰纳米材料。

进一步地，所述二氧化锰纳米材料的制备方法还包括提纯，所述提纯的方法包括将得到的所述二氧化锰纳米材料经过离心，得到第一沉淀物，将所述第一沉淀物进行干燥，得到纯化的所述二氧化锰纳米材料。

具体地，所述铂前驱体为氯铂酸、二氯二氨合铂或四氯铂酸钾，所述铂前驱体中的铂元素占所述复合催化剂的质量百分数0.8％。

具体地，所述还原剂为硼氢化钠、硼氢化钾或水合肼。

具体地，将所述二氧化锰纳米材料分散在水中后，磁力搅拌0.5h，得到分散液。

具体地，将所述铂前驱体在所述分散液中浸渍0.5～1h，得到所述混合液。