[发明专利]一种室温消除甲醛的方法

说明书

本发明公开了一种室温消除甲醛的方法，采用铈骨架掺杂隐钾锰矿型氧化锰八面体分子筛催化剂室温催化甲醛完全氧化生成二氧化碳和水；催化剂以隐钾锰矿型氧化锰八面体分子筛为基本骨架，铈取代骨架上的部分锰；催化剂制备方法包括：将锰源与铈源固相混合研磨均匀后转移到反应釜中，密封，然后在90～120℃自生压力下晶化1～3小时，将晶化后所得固体洗涤、过滤、干燥，得到催化剂；铈源中的铈与锰源中的锰的摩尔比为0.01～0.2:1。本发明采用通过特定制备方法制备得到的无贵金属催化剂，可在室温下催化甲醛完全氧化生成二氧化碳和水，甲醛转化率可达100％，二氧化碳选择性始终为100％，无任何中间产物，不会造成二次污染。

技术领域

本发明涉及环境催化技术领域，具体涉及一种室温消除甲醛的方法，可应用于室内空气、固定源尾气中的甲醛净化。

背景技术

目前，室内环境中甲醛浓度超标的情况多有发生。甲醛污染会给人们身心健康造成极大的危害。

甲醛的来源十分广泛，衣食住行等均会产生甲醛，而且释放周期长大10～15年之久。这给治理甲醛污染带来巨大的困扰，现有甲醛净化技术以活性炭吸附技术、光触媒技术以及等离子体技术为主。这些技术都存在难以持续不间断降解甲醛的问题，因此不能作为有效降解甲醛的技术。

近几年兴起的室温催化氧化消除甲醛技术由于不需要额外条件，在室温下就能完全催化氧化甲醛生成最终产物水和二氧化碳，被认为最有潜力的甲醛净化技术。

但目前能在室温消除甲醛的催化剂主要以铂系催化剂为主，这些贵金属催化剂存在价格昂贵、推广应用难度大等问题。例如：公开号为CN111266129A的专利说明书提供了一种基于固相OMS-2分子筛的室温催化消除甲醛的催化剂，但是这种催化剂仍然需要负载Ag作为活性中心，价格相对于廉价的过渡金属仍然比较高，这对催化剂的大规模推广带来了极大的挑战。

此外，也有锰铈系列室温去除甲醛的催化剂。例如：公开号为CN112973675A的专利说明书公开了一种室温去除甲醛的锰铈氧化物催化剂的制备方法，包括以下步骤：步骤1，以硝酸铈和高锰酸钾为原料，得到催化剂前驱体；步骤2，将步骤1得到的催化剂前驱体均匀平铺于低温等离子体放电装置中，进行等离子焙烧催化剂前驱体；步骤3，煅烧将经步骤2处理后的催化剂前驱体经马弗炉煅烧，得到锰铈氧化物催化剂。

以上专利技术制备的催化剂或催化剂载体都需要通过高温焙烧得到。

发明内容

针对上述技术问题以及本领域存在的不足之处，本发明提供了一种室温消除甲醛的方法，采用通过特定制备方法制备得到的无贵金属催化剂，可在室温下催化甲醛完全氧化生成二氧化碳和水，甲醛转化率可达100％，二氧化碳选择性始终为100％，无任何中间产物，不会造成二次污染。

本发明首先制备了一种铈骨架掺杂隐钾锰矿型氧化锰八面体分子筛催化剂。具体技术方案如下：

一种铈骨架掺杂隐钾锰矿型氧化锰八面体分子筛催化剂的制备方法，包括：将锰源与铈源固相混合研磨均匀后转移到反应釜中，密封，然后在90～120℃自生压力下晶化1～3小时，将晶化后所得固体洗涤、过滤、干燥，得到所述催化剂；

所述铈源中的铈与所述锰源中的锰的摩尔比例为0.01～0.2:1；

所述催化剂以隐钾锰矿型氧化锰八面体分子筛为基本骨架，铈取代骨架上的部分锰。

本发明采用无溶剂的固相高温高压晶化方法制备铈骨架掺杂的催化剂，且无需高温焙烧过程。

上述制备方法制备得到的催化剂，可充分发挥骨架上铈和锰之间的相互作用，增加了活性氧的迁移能力，能使吸附在催化剂表面的甲醛迅速和催化剂中的活性氧发生反应，矿化，生成无毒无害的二氧化碳和水。