[发明专利]一种尖晶石型铜锰灭菌除醛催化材料及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及催化材料领域，尤其涉及一种尖晶石型铜锰灭菌除醛催化材料及其制备方法和应用。所述方法包括：将铜物料加入至氯化氢水溶液中，配制为铜液；将高锰酸钾溶于水，配制为锰液；将铜液和锰液混合，进行水热反应，水热反应结束后调节溶液pH值至中性或弱碱性并持续进行搅拌，随后静置陈化，陈化后喷雾干燥得到前驱体；对前驱体进行清洗和干燥，随后进行高温煅烧，即可得到尖晶石型铜锰灭菌除醛催化材料。制备方法简洁高效，对设备需求低；对甲醛具有良好的催化降解效果；无需外加物质进行配合，可对甲醛进行直接催化降解；具有非常优异的杀灭细菌性能。

技术领域

本发明涉及催化材料领域，尤其涉及一种尖晶石型铜锰灭菌除醛催化材料的制备方法。

背景技术

室内的木器、木板、家具和墙壁及其表层的涂料中均基本含有甲醛，并且，经研究发现，甲醛的释放期通常为三至十五年，即即便在装修很长时间后，许多器具还是会持续地释放甲醛。而世界卫生组织在2004年发布的第153号公报认定：甲醛为致癌和致畸形物质。其是公认的变态反应源，也是潜在的强致突变物之一，是导致幼儿白血病的危险因素之一。根据医学杂志及相关文献报道，室内甲醛对人体健康的危害可归纳为刺激作用、毒性作用和致癌作用。

然而，甲醛即便具有如此大的危害性，由于受到材料和技术所限，目前在制造室内家具和装修过程中仍无法完全禁止使用含有甲醛的物质和材料，因此室内的甲醛污染无法从根源进行解决。进而为了减少甲醛污染对人们所带来的影响，目前许多技术人员对甲醛的吸收和分解进行了研究，期望研制出能够有效吸收、分解甲醛的环保净化材料。

目前用以甲醛催化降解的材料大部分为二氧化锰、二氧化钛、硅藻土等，但是上述的甲醛催化材料均存在一定的使用局限性和缺陷，并且，上述材料中二氧化钛还存在着价格较为昂贵等问题。

为此，本领域技术人员对甲醛催化降解材料进行了多方面的研究。如中国专利局于2019年3月1日公开的一种可吸收甲醛的装饰涂料及其制备方法的发明专利申请，申请公开号为CN109401508A，该技术方案中主要的活性物质是FeOx·MnOy·TiO2纳米复合物，该纳米复合物具有一定吸收和降解甲醛能力，但是其本身的涂料形态受到一定使用限制的同时导致其无法再生，并且其涂料固化后透气性差，与甲醛的接触面积小，因此吸收效率也较为有限，吸收后降解的效率也较弱。

尖晶石型铜锰材料经研究表面其具有独特的催化性，如中国专利局于2017年11月14日公开的一种具有空心六面体锰酸铜尖晶石的制备及其催化臭氧氧化除污技术的应用方法的发明专利授权，授权公开号为CN105195168B。该技术方案所制得的尖晶石型催化材料具有催化臭氧产生高氧化性的能力，能够用于水处理，但是其在用于甲醛催化降解时，经过大量的试验和检测表明其效果较差，并且需要臭氧进行配合，无法直接有效地催化降解甲醛。

发明内容

为解决现有的甲醛催化材料存在一定的使用局限性和缺陷性，并且部分甲醛催化降解材料还存在成本高、制备难度大等问题，本发明提供了一种尖晶石型铜锰灭菌除醛催化材料的制备方法。

本发明的目的在于：一、对尖晶石型铜锰材料进行成分和结构上的双重调整，使其能够有效对甲醛进行催化降解；二、提高对甲醛催化降解的效率和效果；三、使得单位重量尖晶石型铜锰灭菌除醛催化材料能够降解更多的甲醛；四、提高材料的使用寿命，并使其具有更良好的加热自再生能力；五、使得催化局具有良好的杀灭细菌能力。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案。

一种尖晶石型铜锰灭菌除醛催化材料的制备方法，

所述方法包括以下步骤：

1)将铜物料加入至氯化氢水溶液中，配制为铜液；

2)将高锰酸钾溶于水，配制为锰液；

3)将铜液和锰液混合，进行水热反应，水热反应结束后调节溶液pH值至中性或弱碱性并持续进行搅拌，随后静置陈化，陈化后喷雾干燥得到前驱体；