[发明专利]一种导电多孔材料、原位焦耳热热催化降解甲醛的装置及方法

说明书

本发明提供了一种导电多孔材料，包括：多孔材料；包覆在所述多孔材料表面的石墨烯；负载在所述多孔材料中的热催化甲醛的催化剂。本发明提供了一种原位焦耳热热催化降解甲醛的装置，包括两个导电多孔材料；分别设置在两个导电多孔材料上的正负电极；填充在两个导电多孔材料之间的物理吸附剂，所述正负电极与电源连通，使两个导电多孔材料之间形成回路。本发明提供的原位焦耳热热催化降解甲醛的装置能够在非常低的功率下，迅速达到热催化降解甲醛所需的温度，能够实现原位加热催化效应，大大降低了热传导等途径所造成的热量损失。本发明提供的装置结构简单、可加工性强，价格低廉。本发明还提供了一种原位焦耳热热催化降解甲醛的方法。

技术领域

本发明涉及治理环境污染技术领域，尤其涉及一种导电多孔材料、原位焦耳热热催化降解甲醛的装置及方法。

背景技术

甲醛是室温最主要的挥发污染物之一，它可以从木质的家具、地板和一些绝缘层等地方释放出来，而且释放时间最长能够达到30年。这些释放源的存在会让室内甲醛浓度长期处在远超过WTO所限的安全甲醛的浓度，而这种高浓度甲醛的环境会对人类的呼吸道，眼睛及神经系统带来较大的损害。

目前，室内甲醛的去除方法主要集中在物理吸附领域，其原理是通过物理吸附材料如活性炭等将室内的甲醛吸附，从而达到降低室内甲醛浓度的效果。但是，物理吸附材料具有最大吸附量，且会受到环境温度、湿度等影响造成更大的危害。

因此，寻求一种有效的除甲醛方法成为本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种导电多孔材料、原位焦耳热热催化降解甲醛的装置及方法，本发明提供的装置结构简单、能耗低，具有良好的除甲醛效果。

本发明提供了一种导电多孔材料优选包括：

多孔材料；

包覆在所述多孔材料表面的石墨烯；

负载在所述多孔材料中的热催化降解甲醛的催化剂。

在本发明中，所述多孔材料优选为海绵或布类材料，所述布类材料优选为棉布类材料，更优选为矿物棉、涤纶布、矿物布或石英棉布；所述海绵优选为密胺海绵。本发明对所述多孔材料的来源没有特殊的限制，可由市场购买获得。

在本发明中，所述石墨烯在所述导电多孔材料中的含量优选为0.035~0.055mg/cm³，更优选为0.045mg/cm³~0.055mg/cm³，最优选为0.048mg/cm³~0.052mg/cm³。

在本发明中，所述导电多孔材料的导电率优选为0.1~0.3S/m，更优选为0.15~0.25S/m，最优选为0.18~0.22S/m。

在发明中，所述负载的方式优选为喷涂、旋涂或浸润。在本发明中，所述热催化降解甲醛的催化剂的负载量优选为20~40mg/cm³，更优选为25~35mg/cm³，最优选为28~32mg/cm³。

在本发明中，所述热催化降解甲醛的催化剂优选为非贵金属催化剂，更优选为过渡金属氧化物催化剂，所述过渡金属优选为Cu、Co、Mn和Ce中的一种或几种；更优选为MnO₂-CeO₂催化剂、Mn_xCo_3−xO₄催化剂，x为1~2或Co₃O₄，最优选为Co₃O₄。本发明对于所述热催化降解甲醛的催化剂没有特殊的限制，本领域技术人员可根据实际情况选择合适的能够热催化降解甲醛的催化剂即可，综合考虑成本以及热催化降解甲醛的条件，本发明选择非贵金属的能够热催化降解甲醛的催化剂即可。