[发明专利]一种室温快速降解空气中甲醛的催化剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种室温快速降解空气中甲醛的催化剂，包括金属化合物、负载金属化合物的吸附载体，所述的金属化合物上负载有贵金属组分。本发明的催化剂将金属氧化物负载在廉价的沸石等吸附材料上，充分发挥吸附材料可以把气体吸附富集的作用，氧化物组在分子静电场存在下发挥快速催化氧化甲醛的作用，贵金属发挥降低催化反应温度的作用。贵金属组分含量低，解决了现有技术中的贵金属催化剂成本高和室温快速降解的问题，该催化剂能在室温下可快速将甲醛氧化为二氧化碳和水。贵金属组分可低至0.019‑0.031％，贵金属组分含量远低于现有的催化剂。

技术领域

本发明涉及一种室温快速降解空气中甲醛的催化剂及其制备方法。

背景技术

随着我国经济的高速增长和人民生活消费水平的快速提升，城镇建设已进入高速发展时期，广大消费者对居住和工作环境提出了更高的要求。但用于居室和办公楼的建筑材料、家具制品和装修材料大多含有超标或严重超标的对人体健康极为有害的物质，这些逐渐释放出来的污染物不能得到有效分解，使室内污染相当严重。

据中国室内装饰协会环境监测中心透露：中国每年由室内空气污染引起的死亡人数已达11万人！近年来白血病发病率有上升趋势，其中家庭装修产生的各种有害气体是重要因素之一。据世界银行有关资料显示，我国2001年因室内空气污染造成的损失为106亿美元。而令人不安的是，目前在我国，家庭绿色环保产品使用率还不到0.03%，70%以上的家庭装修污染超标，而污染严重超标达16-40倍的已占到了34%，非常触目惊心。近年来有关室内污染中毒的案例屡屡发生，投诉呈迅速上升趋势。中国消费者协会已经发出警示，提醒百姓装修材料存在严重污染。

甲醛是室内环境中最典型、最严重的污染物之一，居室装饰材料和家具中的胶合板、纤维板、刨花板等人造板材中含有大量以甲醛为主的脲醛树脂，这些材料在使用过程中会持续释放出甲醛，释放的时间可达数年之久，甲醛是一种强烈的致癌、致畸形的化学物质之一，2017年10月27日，世界卫生组织国际癌症研究机构公布的致癌物清单中，将甲醛放在一类致癌物列表中；我国国家标准规定的室内空气中甲醛污染物的浓度限值是0.1mg/m3，而我国室内环境中甲醛浓度超标的情况非常严重，根据国家疾病控制中心的抽样调查发现，我国60％以上的新装修居民住宅甲醛浓度超标，给人们身体健康造成了极大的危害。随着环保意识的提高，人们对室内甲醛污染愈发关注，近年来因室内甲醛浓度超标引起的投诉案例也是屡见报道。因此，研究甲醛净化技术来有效消除室内甲醛污染已成为改善人们生活环境的迫切任务。

目前，市场去除甲醛比较常见的方法有吸附法、静电场法、光催化剂分解法、强氧化法等方式。

吸附法多采用活性炭等多孔材料，该方法成本低、初始效果好。但由于活性炭存在着吸附平衡，当吸附饱和后会发生甲醛脱附现象从而造成二次污染；光催化分解污染物技术是当前研究比较多的室内空气净化技术，已取得不错的室内空气净化效果，如已取得国家发明专利（ZL98115808.0）的纳米固体超强酸光催化剂等，但这类催化剂主要以TiO2 纳米粉体或涂覆的薄膜作为光催化剂，原料制备方法复杂，工艺技术要求高，且这种方法需要配合紫外灯来发挥作用，除体积较大外，还会产生臭氧一类的二次污染物。

强氧化法多采用次氯酸、过氧乙酸等强氧化剂在室内喷洒的方式，短期内效率极高，但由于甲醛是持续挥发的状态，在一段时间后又会恢复到较高的浓度，且上述强氧化剂不能在有人的环境中使用，仅能在装修在室内无人的条件下进行短期的治理。

目前的研究重点在于常温催化氧化法，近年来，该技术在室内空气净化研究方面也有了新的进展和突破，如专利CN200410047973.7，就报道了能在室温条件下非光催化完全分解甲醛的催化材料。该专利公开了一种在室温条件下氧化甲醛气体的催化剂，该催化剂以金属氧化物为载体，负载0.5 ～ 1％的其它贵金属，其中金属氧化物可以是三氧化二铝、氧化镍、二氧化锰、二氧化硅、三氧化二铁中至少一种，贵金属组分可以铂、金、锗、钯中至少一种。由于贵金属资源稀少，价格昂贵，人们也在不断研究开发非贵金属催化剂或低含量贵金属催化剂。

发明内容