[发明专利]用于甲醛分解的锰铈氧化物/活性炭复合材料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种用于甲醛分解的锰铈氧化物/活性炭复合材料的制备方法，包括以下步骤：在液体反应体系中将锰前驱体、铈前驱体以及活性炭互相接触；在搅拌条件下加入碱性沉淀剂，常温下进行沉淀反应；加入次氯酸盐继续搅拌，常温下进行氧化反应；以及停止搅拌后，常温下静置老化、过滤、干燥得到锰铈氧化物/活性炭复合材料。

技术领域

本发明涉及空气净化技术领域，具体涉及一种用于甲醛分解的锰铈氧化物/活性炭复合材料及其制备方法。

背景技术

目前，市面上除甲醛方法主要为利用多孔材料将甲醛吸附去除，比如采用活性炭、活性氧化铝等具有强大比表面积的吸附材料。但是该方法存在很大的问题，材料吸附饱和后，便无法继续吸附甲醛。另外，研究人员还发现采用催化材料可以催化氧化分解甲醛，例如铂(Pt)、钯(Pd)、金(Au)等贵金属对于甲醛的催化氧化具有优异的性能，但该类催化剂制备成本昂贵、工艺复杂、且贵金属极易团聚，使用寿命不长。而将过渡金属氧化物负载在活性炭表面来催化氧化甲醛技术具有更大的优势。公开号CN107930666A的专利申请公开了一种室温氧化甲醛的纳米锰铈氧化物/活性炭复合材料及其制备方法，该方法采用原位共沉淀法在活性炭表面均匀稳固地负载纳米锰铈氧化物，但该制备过程工艺复杂，且需要高温煅烧，无法实现大规模工业化生产。

因此如何采用步骤简单、条件温和的制备工艺在活性炭表面负载过渡金属氧化物是放大生产的关键技术问题。

发明内容

基于此，有必要提供一种用于甲醛分解的锰铈氧化物/活性炭复合材料及其制备方法，不需要高温煅烧就可以在活性炭表面负载过渡金属氧化物。

本发明提供一种用于甲醛分解的锰铈氧化物/活性炭复合材料的制备方法，包括以下步骤：

在液体反应体系中将锰前驱体、铈前驱体以及活性炭互相接触；

在搅拌条件下加入碱性沉淀剂，常温下进行沉淀反应；

加入次氯酸盐继续搅拌，常温下进行氧化反应；以及

停止搅拌后，常温下静置老化、过滤、干燥得到锰铈氧化物/活性炭复合材料。

在其中一个实施例中，所述锰前驱体为二价锰盐，所述铈前驱体为三价铈盐。

在其中一个实施例中，所述锰前驱体为醋酸锰、硝酸锰、氯化锰、磷酸锰、草酸锰水合物中的一种或多种。

在其中一个实施例中，所述铈前驱体为醋酸铈、硝酸铈、硫酸铈铵、草酸铈水合物中的一种或多种。

在其中一个实施例中，所述碱性沉淀剂为氢氧化钠和/或氢氧化钾。

在其中一个实施例中，所述碱性沉淀剂为氢氧化钾。

优选的，所述碱性沉淀剂中所述氢氧化钠和所述氢氧化钾的摩尔质量比为(1～2)：1。

在其中一个实施例中，所述次氯酸盐为次氯酸钠和/或次氯酸钾。

在其中一个实施例中，所述锰前驱体和所述铈前驱体的质量比为(1～10)：1。

在其中一个实施例中，所述活性炭的比表面积为1500m³/g～2000m³/g。

在其中一个实施例中，所述碱性沉淀剂的用量与所述锰前驱体和所述铈前驱体总质量的比为(0.5～1)。

在其中一个实施例中，所述次氯酸盐有效氯含量为8％～12％，所述次氯酸盐的加入量与所述锰前驱体和所述铈前驱体总质量的比，以mL/g计，为0.15mL/g～0.2mL/g。