[发明专利]一种可于室温下将甲醛完全催化氧化的催化剂的制备方法

说明书

本发明公开了一种可于室温下将甲醛完全催化氧化的催化剂的制备方法，属于空气净化和催化剂制备领域。本发明以氢氧化钾、碳酸钾、碳酸铵、氨水、无水碳酸钠及氢氧化钠中的一种或几种作为沉淀剂，在锰、铝、铁、锆、钴、镁等非贵金属的基础上，用镧、镨、铈、钆、钕等稀土元素对催化剂进行优化，采用二步微波辅助沉积沉淀法制备得到除甲醛催化剂。本发明所制备的催化剂可于室温下将甲醛转化为二氧化碳和水，无需添加贵金属，具有原料丰富、制作成本低等优点，适用于室内甲醛的去除。

技术领域

该发明属于空气净化和催化剂制备领域，具体涉及一种可于室温下将甲醛完全催化氧化的催化剂及其制备方法。

背景技术

室内装修不仅为人们带来了美观的外表，还带来严重的室内污染问题。甲醛不仅污染的范围十分广泛，其持续的时间还特别久，已成为居室中危害最为严重且最为常见的一种物质。长期处于低剂量甲醛的环境中会让人患上呼吸道、癌症、白血病等疾病，而人的一生几乎2/3的时间是处在室内环境中的，因此，寻求一种有效的将甲醛妥善处理的方法已是人们关注的热点，也是现在室内环境污染治理的重中之重。

现阶段治理室内甲醛的方法有许多，但大都有一些问题需要解决。传统的净化室内甲醛的办法主要有通风法、植物吸收法、生物法、臭氧氧化法光催化法、等离子体技术以及催化氧化法等。这些技术中通风法实际就是将污染物进行转移，并无法让甲醛真正消除，吸附法的吸附能力是有限的，需定期对其进行处置，该方法还容易造成二次污染。生物法、化学吸收法、臭氧氧化法以及等离子体技术等方法也因其存在二次污染问题限制了其实际的应用。而光催化法虽室温下就可将甲醛全部分解，且无二次污染问题，但其太阳能利用率低，催化效率很容易受到环境的影响。催化氧化法也是一种可于低温下将甲醛全部分解，且无二次污染问题的一种方法，其处理效率以及稳定性都比光催化法要高，可长期对缓慢释放的甲醛进行分解，因而成为最有应用前景的净化甲醛的方法。

催化氧化法所用催化剂分为贵金属类催化剂与非贵金属类催化剂两种，目前市面上常用的催化剂多为贵金属类，其性能虽然优良，但成本较高，限制了其实际应用，非贵金属类催化剂成本虽低，但该类催化剂低温甚至常温净化甲醛的效果却并不理想，获得高效、低成本、低温甚至常温去除甲醛的催化剂仍然是一项重要的挑战。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种可于常温将甲醛完全催化氧化的非贵金属催化剂，所述催化剂克服了贵金属成本高的缺陷，且在室温下便可达到90％甚至更高的甲醛去除效果。

一种可于室温下将甲醛完全催化氧化的催化剂的制备方法，其特征在于催化剂原料全部采用非贵金属盐，所述催化剂由以下步骤制得：

(1)将一定摩尔比的锰盐和其他非贵金属盐溶于50～200ml的去离子水中，配置成前驱体溶液一，对其进行加热搅拌，将前驱体溶液一温度升至40～80℃；

(2)配置一定浓度的沉淀剂，滴加到前驱体溶液一中，将前驱体溶液一整体PH调到8～11；

(3)沉淀剂滴加完毕后采用磁力搅拌器以300～1000r/min，搅2～4h；

(4)将搅拌完毕的溶液置于微波场中，调整微波场温度至20～40℃，充分反应1～3h；

(5)取出一步反应完成的样品，再次向溶液中添加一定摩尔比的稀土元素，配置成前驱体溶液二；

(6)配置一定浓度的沉淀剂，滴加到前驱体溶液二中，将溶液整体PH再次调到8～11；

(7)将步骤(6)配好的溶液直接放入微波场中，调整微波场温度至60～80℃，充分反应1～3h；

(8)将步骤(7)反应后的产物取出后用去离子水洗涤3～4次，抽滤；再用无水乙醇洗涤2～3次，抽滤；