[发明专利]一种纳米瓶负载催化剂降解汽车内VOCs的方法

摘要

本发明公开了一种纳米瓶负载催化剂降解汽车内VOCs的方法，包括以下步骤：(1)将氧气通入放电装置进行放电处理，然后将从放电装置流出的气体与VOCs混合；(2)将改性后的纳米金催化剂置于反应装置中，通入步骤(1)中的混合气体，进行VOCs的催化氧化；(3)一段时间后，将反应失活的纳米金催化剂放在微波炉里辐照加热得到再生的催化剂，然后重复步骤(2)采用再生的催化剂对VOCs进行催化氧化。采用本方法O₂经放电处理后，产生了羟基自由基等一系列活性氧物质，这些物质可以有效的氧化降解VOCs；化学不对称硅纳米瓶可以用于选择性地将催化剂负载上，负载率高，催化剂活性好。

主权项

1.一种纳米瓶负载催化剂降解汽车内VOCs的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将氧气通入放电装置进行放电处理，然后将从放电装置流出的气体与VOCs混合；(2)将改性后的纳米金催化剂置于反应装置中，通入步骤(1)中的混合气体，进行VOCs的催化氧化；(3)一段时间后，将反应失活的纳米金催化剂放在微波炉里辐照加热得到再生的催化剂，然后重复步骤(2)采用再生的催化剂对VOCs进行催化氧化；所述的步骤(2)中的改性后的纳米金催化剂的制备方法如下：步骤一、制备纳米瓶载体，具体步骤如下：(a)在体积分数为80％的正戊醇溶液中加入PVP，然后再加入体积分数为90％的乙醇溶液和浓度为0.02mol/L的柠檬酸钠溶液，摇晃溶液使之混合均匀,所述的正戊醇溶液中正戊醇与PVP的质量比为1:1‑1:2，所述的乙醇溶液与柠檬酸钠溶液的体积比为1:1‑3:1；(b)在步骤(a)中的溶液加入TBOS和CPTMS，TBOS与CPTMS体积比为1:1‑1:2，摇晃溶液使之混合均匀；(c)在18‑30℃下，将步骤(b)的溶液置于旋转器中反应，将反应后的固液混合物离心分离，再除掉杂质得到SiO₂纳米瓶；步骤二、纳米瓶的预处理，步骤为：将SiO₂纳米瓶加到体积分数为10％的HNO₃溶液中，在50‑70℃的温度下水浴加热1‑3h，然后用体积分数为25％硼氢化钠溶液还原，最后用去离子水洗至中性，空气中自然晾干备用；步骤三、制备纳米金催化剂，具体步骤如下：(a)取H₂AuCl₄溶液，加入去离子水，将所述的H₂AuCl₄溶液浓度稀释至0.004‑0.009mol/L，然后将溶液加热至沸腾后加入质量分数为1％的柠檬酸钠溶液生成金胶溶液，保持沸腾10‑20min，然后加入自来水冷却，所述的金胶溶液中的柠檬酸钠与金的质量比是20:1‑30:1；(b)将所述的步骤一中制备得到的纳米瓶浸渍于金胶溶液，搅拌，然后静置至上层溶液澄清；(c)过滤出纳米瓶，用水洗涤至无氯离子状态，再在90‑120℃烘干，得到以纳米瓶为载体的纳米金催化剂；步骤四、将制备得到的纳米金催化剂置于微波装置中采用微波辐射进行催化剂的改性处理。