[发明专利]一种宏量制备多种甲醛分解催化剂的方法

说明书

本发明提供一种宏量制备多种甲醛分解催化剂的方法，该甲醛分解催化剂的制备包括以下步骤：首先将金属前驱体倒入溶剂中并超声溶解，再加入配合物并搅拌均匀，得到澄清的配合物溶液；将准备好的催化剂载体材料铺平，通过雾化器将配合物溶液均匀沉积于催化剂载体材料表面；最后烘干并煅烧，得到常温下分解甲醛的催化剂；本发明原料易得、成本低、制备方法简单且可以大规模合成。所制备的多种催化剂室温下甲醛去除率高达99％，可实现室温下完全转化空速为20000mL·g^‑1·h^‑1的甲醛气体，且具备优异的稳定性。

技术领域

本发明涉及属于材料科学与工程技术领域，具体地说，涉及一种宏量制备多种甲醛分解催化剂的通用方法。

背景技术

室内空气污染物中，甲醛是不容忽视的焦点之一。居家装修中建筑和家具材料中容易释放出甲醛，且释放期可长达十五年。因此，净化空气中的甲醛具有重要意义。

目前去除甲醛的方法有：等离子体法，物理吸附法，光催化氧化法和催化氧化法。与其它方法相比，催化氧化法可以将甲醛分解为CO₂和H₂O，对甲醛的降解最为彻底且不会产生有害的副产物。目前大多催化剂采用铂等贵金属作为催化分解甲醛的活性中心，但贵金属的稀有性及高成本极大限制了其大规模应用。所以开发能在室温下完全催化分解甲醛，而同时具有高活性和优异稳定性的非贵金属催化剂显得非常具有挑战。

中国发明专利CN 101380574A，利用多孔性无机氧化物载体、贵金属组分和助剂三部分合成了一种室温催化完全氧化甲醛的贵金属催化剂。该催化剂具备催化性能优异等特点，但负载的元素为贵金属，成本昂贵难以普及使用。

中国专利CN 105148917A，采用硼氢化钠溶液还原纳米片状四氧化三钻来增加其表面氧缺陷，可在70℃有效催化降解甲醛为无毒的二氧化碳和水，该专利公开催化剂为非贵金属催化剂，具备成本低等优点，但制备过程复杂且无法实现室温下催化降解甲醛，可适用面严重受限。

发明内容

基于目前各种催化分解甲醛的催化剂存在的成本高、合成量级小、合成步骤复杂及需加热催化等不足，本发明的目的在于提供一种宏量制备多种甲醛分解催化剂的方法，以解决甲醛分解催化剂存在的成本高、合成量级小、制备过程复杂和无法室温条件下起催化效果等问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种宏量制备多种甲醛分解催化剂的方法，包括如下步骤：

第一步：配合物溶液的配制：

将金属前驱体倒入溶剂中，超声充分溶解；再加入配合物，充分搅拌均匀，形成澄清透明的配合物溶液。

第二步：负载金属元素：

将催化剂载体材料均匀铺平，将配好的金属配合物溶液注入雾化器中，开启雾化器使溶液均匀沉积于催化剂载体材料表面，每隔约一小时翻动催化剂载体材料并重新铺匀。直至溶液消耗殆尽，收集催化剂前驱体并于真空干燥箱中过夜。

第三步：煅烧：

将装有催化剂前驱体的瓷舟放入管式炉中煅烧，冷却至室温后即可获得该催化剂。