[发明专利]一种以碳化木为载体用于低温去除甲醛的整体催化剂及其制备方法

说明书

本发明属于催化剂及其制备技术领域，具体涉及一种以碳化木为载体用于低温去除甲醛的整体催化剂及其制备方法。一种以碳化木为载体用于低温去除甲醛的整体催化剂，该整体催化剂以碳化木为催化剂载体，以Pt/Fe₂O₃‑Co₃O₄为催化剂活性组分，其中，所述Fe₂O₃‑Co₃O₄的质量占所述整体催化剂质量的10％~30％，最佳比例范围为16‑22%，贵金属Pt的质量占Fe₂O₃‑Co₃O₄质量的0.01%‑2%，最佳比例范围为0.6‑1.7%，所述整体催化剂的形貌为Pt/Fe₂O₃‑Co₃O₄镶嵌于碳化木的孔壁上，所述整体催化剂的比表面积300~400m²·g^‑1，孔径为40‑60μm。

技术领域

本发明属于催化剂及其制备技术领域，具体涉及一种以碳化木为载体用于低温去除甲醛的整体催化剂及其制备方法。

背景技术

甲醛为无色水溶液或气体，有刺激性气味，能溶于水和有机溶剂，是一种重要的有机原料，主要用于塑料工艺、合成纤维、染料、医药等。但是当室内中甲醛达到一定浓度时，人就有不适感，而新装修的房间甲醛含量较高，当甲醛浓度大于0.08mg/m³就会引起喉咙不适、声音嘶哑、胸闷、气喘、皮炎等。长期、低浓度接触甲醛会引起头痛、乏力、感觉障碍、免疫力下降等症状，并且甲醛具有致癌性，长期接触甲醛会增大患上特殊癌症的几率。目前，甲醛污染正影响着数以百万计的人们的健康，因此，研究消除危害现代人类健康的甲醛具有着非凡的现实意义。

众所周知，室内甲醛的挥发是源源不断并且长期的过程。目前室内甲醛净化技术主要包括物理吸附技术、臭氧技术、催化净化技术(光催化氧化技术、热催化氧化技术)和等离子技术。对比市面上最常见的几种除醛产品，活性炭价格最便宜且销量最大，但是易饱和、易挥发，会带来二次污染。臭氧、光触媒、等离子等产品虽然可氧化分解甲醛，但是会产生其他有害副产物，并且也存在使用条件受限、无法长期使用等缺陷，因此无法满足人们“长期彻底除醛”的实际使用需求。

热催化氧化技术，是在一定温度和催化剂的作用下，利用空气中的氧气将甲醛氧化为无毒、无害的H₂O和CO₂。因其具有效率高、长效性、成本低、产物无毒等优点，非常贴合当前人们去除甲醛的应用需求，因而受到广泛关注。一直以来，具有良好催化活性的贵金属催化剂被广泛地应用于各种氧化还原反应。在室温条件下催化氧化甲醛反应中，贵金属催化剂表现出良好的催化活性。目前，甲醛催化氧化所用的贵金属催化剂主要有Au，Pt,Pd,Ag等，但这些催化剂中贵金属的含量普遍较高，增加了催化剂成本，不利于催化剂的商业化大规模推广。

催化剂通常由活性组分和载体组成。活性组分是催化剂主体，它能够单独对反应起催化作用，也可以用作催化剂单独使用。载体承载活性组分，使催化剂具有合适的形状和粒度，具有更大的比表面积，从而增大催化活性。传统的甲醛催化材料以具有可调孔结构的金属氧化物、SiO₂分子筛、介孔碳材料为载体，将活性组分负载在这些粉末材料上，然后压片制成具有一定目数的颗粒状催化剂。如果将这些颗粒状催化剂应用于商业化的空气净化器中，则首先增加了制造成本，其次存在气流阻力大和产生较大压降的问题(传统的离心风机无法提供足够的风压)，同时甲醛分子在经过催化剂颗粒的过程中，大部分甲醛分子会从颗粒间的缝隙中流出，并不会与载体孔道内的活性组分接触，从而导致不能有效发挥催化剂的活性。

综上所述，因此，开发经济高效的整体式甲醛催化氧化催化剂对于低温去除甲醛具有重要意义。

发明内容