[发明专利]一种灭菌除醛双效锰催化剂及其制备方法和应用

说明书

本发明属于催化剂领域，尤其涉及一种灭菌除醛双效锰催化剂及其制备方法和应用。其制备方法主要包括：将多孔结构载体置于处理液中进行水热处理得到预制粒，处理液中含有高价锰化合物和低价锰化合物；水热反应结束后对预制粒进行清洗并干燥即得到灭菌除醛双效锰催化剂。而所制得的催化剂以多孔结构载体为核心，外表面包覆有瓣状的微纳结构，能够有效用于空气净化。本发明催化剂对空气甲醛浓度调控响应迅速；能够快速实现甲醛浓度的下降；能够实现对低浓度甲醛的吸附分解，在持续释放甲醛的环境中具有良好的适用性；具有优异的杀菌灭菌效果。

技术领域

本发明属于催化剂领域，尤其涉及一种灭菌除醛双效锰催化剂及其制备方法和应用。

背景技术

活性锰(二氧化锰)是一种具有甲醇催化分解效果的活性材料，其倍广泛地用于空气净化的催化剂领域中。经研究表明，现有的活性锰在25℃左右的条件下，可以产生非常优异的除醛效果，同时具有非常良好的自恢复性，在经过水氧处理后能够快速再生，能够重复进行利用。

基于活性锰本身优良的催化性以及可再生性，其得到了广泛的应用。如甲醛分解毡，其将活性锰负载于聚酯纤维毡上，形成具有甲醛分解性能的毡物，能够用于甲醛的吸附和吸收分解。又如活性锰折叠滤芯和将活性锰负载在聚对苯二甲酸乙二醇酯上形成的低比重滤芯，均较之载铂滤芯和活性碳滤芯等性能更加优越，甲醛的去除效果更优。

但是，即便活性锰具有良好的催化性和再生性，也存在着一定的使用缺陷。如CN102921408A技术方案中，其采用杂化金属离子插层改善活性锰多孔材料的层结构，拓宽层间距形成层状分离，具备了更加复杂的微观结构，其能够有效提高活性锰材料的比表面积，理论上对于改善活性锰材料的催化效率十分有益，但是其实际催化效果也较为有限，并且实际使用过程中表现不佳，无法实现快速控制甲醛含量，并且在新房装修后，家具和墙面等不断向外释放甲醛的过程中，无法保持甲醛含量处于一个均匀较低的水准，会处于一个长期较大的波动状态。

而在此前，我司技术人员研发出采用胶料使得活性锰与多孔材料配合的技术方案(申请号202011511857.1)，使得甲醛能够快速地在短时间内下降至较低水平，约在早期0～10min内，即可实现甲醛浓度的初步控制，并在其吸附后逐步分解释放二氧化碳，形成快速净化空气的效果，而该技术方案实际由于胶料作用，部分多孔材料和活性锰被胶料包覆，对于胶料的要求较高，需采用特定量和特定种类的特制胶液，导致实际生产制备过程中成品率较低，实际经济效果有限，且产品性能存在一定的波动性。

此外，沸石通常也与银或银和锌配合实现杀菌灭菌效果。如日本Sinanen comic公司所制备的Zeomic XAW ioi抗菌剂，又如美国FOSS公司所制备的含银无机沸石AgION抗菌剂，均采用以银为主体实现银-沸石配合抗菌的效果。还如部分价格低廉的沸石型抗菌剂，采用沸石负载汞、铬、铅、铜、钴、镍等元素，实现抗菌，但其中汞、铬和铅均具有对人体的危害性，铜、镍、钴则抗菌性较差。因此同样具备一定的缺陷性。而进一步开发一种新型的沸石型抗菌剂，确保其具有良好的甲醛吸附分解效果同时还能够具备良好的抗菌性。

发明内容

为解决现有的活性锰体系甲醛催化材料存在催化分解甲醛的效率有限，采用被动式催化分解的方式难以短时间内有效控制环境空气中的甲醛含量，导致实际使用效果有限，以及部分新兴技术能够快速实现甲醛含量控制，但产品性能存在波动性等问题，本发明提供了一种灭菌除醛双效锰催化剂，及其制备方法和应用方法。

本发明的目的在于：

一、确保催化剂能够实现快速控制环境空气中的甲醛含量；

二、形成主动式吸附的方式对甲醛形成吸附-催化效果，并使得两者相互促进，实现对环境甲醛含量的稳定控制；

三、具备良好除醛效果的同时，进一步还具备强力灭菌的效果；

四、产品性能稳定，制备方法简洁。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案。