[发明专利]常温下净化空气中挥发性有机污染物和臭氧的催化剂及其制备方法与应用

权利要求书

1.常温下净化空气中挥发性有机污染物和臭氧的催化剂的制备方法，其特征在于其中以氧化铝为涂层的催化剂的制备方法包括以下步骤：

(1)用去离子水将三维多孔发泡镍冲洗干净，并在80℃～120℃温度下烘1～3小时；

(2)称取20gAl₂O₃粉末，加入5～9倍去离子水溶解，制成铝胶水溶液；

(3)把干净的三维多孔发泡镍放入铝胶中浸渍10分钟后取出，甩干明水，用空压机吹净，然后在100℃～120℃下干燥2小时，在450℃～700℃温度下焙烧3～6小时，冷却称重；重复以上工序，直至γ-Al₂O₃负载量为三维多孔发泡镍载体重量的40％～80％，得到γ-Al₂O₃/三维多孔发泡镍复合载体；

(4)过渡金属氧化物活性组分为金属载体重量的20％～60％，用去离子水溶解Mn、Cu、Fe、Ni或Co的硝酸盐或醋酸盐，制成硝酸盐或醋酸盐溶液；

(5)将制备的硝酸盐或醋酸盐溶液负载到γ-Al₂O₃/三维多孔发泡镍复合载体，在80℃～120℃温度下干燥2～3小时后，在空气中400℃～600℃温度下焙烧3～5小时，制得过渡金属氧化物催化剂。

2.常温下净化空气中挥发性有机污染物和臭氧的催化剂的制备方法，其特征在于其中以氧化硅为涂层的催化剂的制备方法包括以下步骤：

(1)用去离子水将三维多孔发泡镍冲洗干净，并在80℃～120℃温度下烘1～3小时；

(2)量取20ml正硅酸乙酯，加入5～15倍无水乙醇，搅拌混合均匀；

(3)搅拌上述溶液并缓慢加入10ml水和0.5ml盐酸，加入完成后搅拌2小时，形成溶胶，并陈化5小时；

(4)把干净的三维多孔发泡镍放入溶胶中浸渍10分钟后取出，在空气下自然干燥，固化24小时，后在400℃～500℃高温下热处理2小时，在自然冷却至室温，冷却称重，重复以上工序，直至SiO₂负载量为三维多孔发泡镍载体重量的40％～80％，得到SiO₂/三维多孔发泡镍复合载体；

(5)过渡金属氧化物活性组分为金属载体重量的20％～60％，用去离子水溶解Mn、Cu、Fe、Ni或Co的硝酸盐或醋酸盐，制成硝酸盐或醋酸盐溶液；

(6)将制备的硝酸盐或醋酸盐溶液负载到SiO₂/三维多孔发泡镍复合载体，在80℃～120℃温度下干燥2～3小时后，在空气中400℃～600℃温度下焙烧3～5小时，制得过渡金属氧化物催化剂。

3.常温下净化空气中挥发性有机污染物和臭氧的催化剂的制备方法，其特征在于其中以活性炭为涂层的催化剂的制备方法包括以下步骤：

(1)用去离子水将三维多孔发泡镍冲洗干净，并在80℃～120℃温度下烘1～3小时；

(2)称取一定量的100～200目活性炭粉末(A)，与热固性酚醛树脂(B)混合，质量比m(A)/m(B)＝10～12，然后用丙酮作稀释剂调成浆状；

(3)将浆状物均匀涂敷到三维多孔发泡镍上，150℃固化2h，然后在高温炉中以2℃/min的加热速率氮气氛下升温至500℃～700℃，炭化2小时；

(4)炭化结束后再经700℃～1000℃水蒸气活化，冷却称重，重复以上工序，直至活性炭负载量为三维多孔发泡镍载体重量的5％～35％，得到活性炭/三维多孔发泡镍复合载体；

(5)过渡金属氧化物活性组分为金属载体重量的20％～60％，用去离子水溶解Mn、Cu、Fe、Ni或Co的硝酸盐或醋酸盐，制成硝酸盐或醋酸盐溶液；

(6)将制备的硝酸盐或醋酸盐溶液负载到活性炭/三维多孔发泡镍复合载体，在80℃～120℃温度下干燥2～3小时后，在氮气中400℃～600℃温度下焙烧3～5小时，制得过渡金属氧化物催化剂。