[发明专利]用于甲醛催化氧化反应的活性炭纤维负载的双金属催化剂及其制备和应用

权利要求书

1.一种用于甲醛催化氧化反应的活性炭纤维负载的双金属催化剂，所述的催化剂通过包括如下步骤的方法制备：通过溶液浸渍法将钯前驱体和贱金属助剂负载到活性炭纤维上，并且在浸渍前先对钯前驱体和贱金属助剂的混合溶液和活性炭纤维的混合物进行静电场处理，所述的静电场处理的电场强度为5～50kv/cm，静电场处理时间为0.5～2h，使金属活性组分在活性炭纤维表面高度分散并有效锚定；然后在惰性气氛下于200～600℃进行高温焙烧，得到活性炭纤维负载的双金属催化剂；所述的贱金属助剂为氯化铜、氯化锌、氯化锡、氯化钴、氯化锰等中的一种；所述活性炭纤维负载的双金属催化剂中，钯负载量为0.1～1wt％，所述贱金属助剂负载量为0.1～2wt％。

2.如权利要求1所述的用于甲醛催化氧化反应的活性炭纤维负载的双金属催化剂，其特征在于：所述的活性炭纤维的比表面积为800～1600m²/g。

3.一种如权利要求1所述的用于甲醛催化氧化反应的活性炭纤维负载的双金属催化剂的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

1)将钯前驱体与贱金属助剂溶解在溶剂中，搅拌使其充分溶解并混合均匀，得到混合溶液；

2)采用等体积浸渍法将一定量活性炭纤维加入到步骤1)得到的混合溶液中，将所得混合物在静电场条件下处理0.5～2h，电场强度为5～50kv/cm，之后浸渍6～12h；

3)将步骤2)所得混合物进行烘干；

4)将步骤3)烘干后的产物在管式炉中惰性气氛条件下于200～600℃进行高温焙烧，即得用于甲醛催化氧化反应的活性炭纤维负载的双金属催化剂。

4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于：步骤1)所述的钯前驱体为氯化钯；所述的溶剂为去离子水、无水乙醇、四氢呋喃、甲醇、丙酮、乙醚、环己烷、四氯化碳、苯中的一种或多种混合。

5.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于：步骤3)所述的烘干温度为80～120℃，烘干时间为12～24h。

6.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于：步骤4)所述的惰性气氛为氮气，气体流量为5～100mL/min。

7.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于：步骤4)所述的焙烧温度为200～600℃，升温速率为5～10℃/min，焙烧时间为1～8h。

8.如权利要求1所述的活性炭纤维负载的双金属催化剂在室温甲醛催化氧化反应中的应用。

9.如权利要求8所述的应用，其特征在于：所述应用具体为：在固定床反应器内，装入所述活性炭纤维负载的双金属催化剂，通入氮气、氧气、甲醛的混合气，反应温度20～30℃、反应生成水和二氧化碳。

10.如权利要求9所述的应用，其特征在于：所述的混合气中，体积比N₂/O₂＝3～4/1，甲醛体积浓度为5×10^-4～1×10^-3；气态空速为50000～200000mL·(g·h)^-1。