[发明专利]一种室温氧化甲醛纳米复合催化材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种室温氧化甲醛纳米复合催化材料的制备方法。该制备方法将硫酸钠溶液和六水氯化铁溶液混合，水热反应得铁氧化物，将所得铁氧化物分散在水中，再加入贵金属的盐溶液，搅拌40‑60min后，滴加由改性的硼氢化钠溶液进行还原，干燥后得纳米复合催化材料；所述改性硼氢化钠溶液由氢氧化钠溶液和硼氢化钠溶液混合而成。本发明制备的纳米复合催化材料在室温条件下分解甲醛的效率在1h内达到98%，且具有较好的循环活性，有效地解决了目前甲醛催化氧化方法中催化剂由于低导热、高亲水性而导致的循环活性降低且重复利用率低的问题。

技术领域

本发明属于甲醛净化领域，具体涉及一种室温氧化甲醛纳米复合催化材料的制备方法。

背景技术

甲醛作为一种典型的室内空气污染物，主要来源于建筑材料以及室内装饰装修材料，对人体健康有极大危害，因此，解决室内甲醛污染问题迫在眉睫。目前，室内甲醛污染治理方法主要有吸附法、臭氧氧化法、光催化氧化法等。但在众多的甲醛治理技术中，催化氧化法应用最为广泛，该技术可以在室温下将甲醛氧化成无污染的二氧化碳和水，且反应条件要求低，操作简单。Pt系贵金属具有较高的活性和稳定性，在较低的温度下就可以将甲醛转化为二氧化碳和水，当负载在金属氧化物或氢氧化物载体上时，催化活性进一步提高。

近几年来，研究者们应用贵金属负载无机化合物等多种催化剂来研究甲醛净化的性能，如Pt/TiO2，Pd/TiO2，Au/CeO2，Au/SiO2，Pt/Al2O3和Pt/MnOx-CeO2等等，虽然这些催化剂在室温下去除甲醛的效果很好，但却有一个共同的缺点，由于它们具有较低的热导性、较高的亲水性，使反应过程中产生的水分子被重新吸收，吸收的水分子占据了催化剂的反应活性位，导致催化剂的催化活性降低。众所周知，气相反应中存在很多影响反应效率的因素，比如气体的扩散速率、吸附效果、转化和分解速率等等，而研究者们发现分等级结构能显著增强气相反应速率，但是，这种结构仍然不利于气体的扩散分解。因此，寻找一种高效的室温下去除甲醛的催化剂迫在眉睫，这种催化剂应该是具有高比表面积，强稳定性的分等级结构的物质。

铁氧化物以及铁的氢氧化物由于来源广，具有良好的稳定性、磁性等优点而被广泛应用。但是，目前对于铁氧化物的合成及应用的研究并不多。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种室温氧化甲醛纳米复合催化材料的制备方法，该制备方法室温降解甲醛，高效且耐候性高。

一种室温氧化甲醛纳米复合催化材料的制备方法，将硫酸钠溶液和六水氯化铁溶液混合，水热反应得铁氧化物，将所得铁氧化物分散在水中，再加入贵金属的盐溶液，搅拌40-60min后，滴加由氢氧化钠溶液和硼氢化钠溶液混合而成的溶液进行还原，干燥后得纳米复合催化材料。

上述室温氧化甲醛纳米复合催化材料的制备方法，包括以下步骤：步骤1，将硫酸钠溶液加入到六水氯化铁溶液中，形成均匀溶液后，再加入去离子水搅拌均匀后转移至聚四氟乙烯高压釜内密封，水热反应后干燥，得铁氧化物；步骤2，将铁氧化物分散在去离子水中，加入贵金属的盐溶液，搅拌均匀后，滴加滴加改性硼氢化钠溶液进行还原，干燥后得纳米复合催化材料；所述改性硼氢化钠溶液由氢氧化钠溶液和硼氢化钠溶液混合而成。

作为改进的是，所述硫酸钠和六水氯化铁的摩尔比为0.25-4：1。

进一步改进的是，所述硫酸钠和六水氯化铁的摩尔比0.5-2：1。

作为改进的是，所述贵金属为铂。

进一步改进的是，所述铂的含量为纳米复合催化剂的0.1-1wt％。