[发明专利]室温催化氧化甲醛催化剂及其制备方法

说明书

一种室温催化氧化甲醛催化剂，其特征在于该催化剂为Pt负载纳米Al₂O₃催化剂，所述催化剂通式为Pt/Al₂O₃，其中，Pt负载量为0.1～1％。Pt以六羟基合铂酸二乙醇铵为Pt源。本发明还公开了催化剂的制备方法。与现有技术相比，本发明的催化剂具有催化氧化效率高、制备简单、成本较低的优点。

技术领域

本发明涉及一种甲醛氧化催化剂，属于空气净化技术领域，本发明还涉及该催化剂的制备方法。

背景技术

甲醛是一种重要的化工原料，广泛应用于合成树脂、表面活性剂、塑料、橡胶、皮革、造纸、染料、制药、农药、照相胶片、炸药、建筑材料以及消毒、熏蒸和防腐等过程，其污染广泛存在于以上工业工程中。同时甲醛也是一种重要的室内空气污染物，来源包括建筑材料(如人造板材)、装饰材料(如家具、墙纸、墙布、化纤地毯、油漆、涂料)及生活用品等化工产品(如化妆品、清洁剂、杀虫剂、消毒剂、防腐剂、纸张、纺织纤维等)。甲醛污染严重危害人体健康，对皮肤粘膜的刺激作用，可引起过敏性皮炎、色斑、坏死，可导致头痛、头晕、乏力、恶心、呕吐、胸闷、眼痛、嗓子痛、胃纳差、心悸、失眠、体重减轻、记力减退以及植物神经紊乱等。孕妇长期吸入甲醛可能导致胎儿畸形，甚至死亡。甲醛是世界卫生组织(WHO)确认的是一种致癌、致畸形物质。中国颁布的《室内空气质量检测标准GB/T18883-2002》明确规定室内空气中甲醛最高允许浓度为0.08mg/m³。据调查，中国多数城市中超过半数的室内环境中的甲醛超标。而人类80％的时间在室内环境度过，开发高效的甲醛净化技术及产品具有重要的意义。

目前常用的甲醛控制技术包括吸附法、光催化和催化燃烧等。吸附法(包括化学吸附和物理吸附)并不能根本上消除甲醛，污染物只是附着在吸附剂上。而且吸附剂使用一段时间后，吸附剂效率逐渐降低甚至完全失效，因此需要定期再生或者更换，这极大限制了吸附法的应用。而光催化法由于存在量子效率低、反应速度慢以及光催化剂易失活等缺点，而且需要外部光源，这些严重阻碍了光催化剂技术的应用。催化燃烧是一种高效的甲醛净化方法，但通常只能在高于80℃温度下反应，需要加热，这不仅需要额外的加热设施而且增大了能耗，增加该技术应用难度和限制了其使用场合。目前针对室内甲醛污染物的脱除比较可行的方法之一是通过室温催化氧化将甲醛和CO氧化为CO₂，从而去除污染物。相比过渡金属催化剂，贵金属负载催化剂作为一种高效的室温催化氧化甲醛催化剂，在实际空气中具有很强的应用潜力。然而，贵金属造价较高，在实际应用中，需要保证高催化氧化能力的同时降低贵金属的使用量，简化制备工艺，从而节约成本。

CN102139234A公开了一种负载型还原态贵金属催化剂，所述催化剂采用低温液相法制备获得，在低空速下有较好活性。但是该工艺采用了液相还原法，在实际应用中较难控制。

CN1795970A公开了一种高效的室温下催化完全氧化甲醛的催化剂，贵金属负载催化剂可以高效地将甲醛氧化为CO₂和水，但该工艺配方需要在添加碱金属助剂的条件下才有较高活性，工艺复杂，不利于成本控制，而且测试空速较低，距离实际室内低浓度甲醛降解应用差距较大。

CN103721705A公开了一种多孔二氧化钛纤维负载贵金属催化剂，工艺中加入了助剂碳酸钠，而且需要经过高温焙烧后NaBH₄湿法还原，较为复杂，不利与实际应用。

CN106964348A公开了一种贵金属负载AlOOH催化剂用于室温甲醛氧化，该贵金属为Pt和Pd，该Pt源为氯酸铂，需要经过高温焙烧再H₂还原的方式获得活性贵金属，工艺较为复杂，不利于实际应用。

CN104646029A公开了一种贵金属和过渡金属共同负载与载体的甲醛催化氧化催化剂，该催化剂需要在CO气氛下制备成贵金属和过渡金属合金，然后再负载于载体，最后高温煅烧和氢气还原，制备工艺复杂，不利于实际应用。