[发明专利]负载型多孔吸附催化材料及其制备方法和用途

说明书

本发明提出了一种负载型多孔吸附催化材料的制备方法，包括以下步骤：将二氧化硅多孔块体材料浸入3～5mg/ml金属酞菁溶液中，于常温下超声10～20分钟，获得二氧化硅多孔块体改性材料；将步骤S1所得二氧化硅多孔块体改性材料洗涤干净后干燥，获得负载型多孔吸附催化材料。本发明还提供一种利用上述方法制备获得的负载型多孔吸附催化材料，该材料吸附甲醛，其去除甲醛的能力高。

技术领域

本发明涉及催化材料技术领域，具体涉及一种负载型多孔吸附催化材料及其制备方法和用途。

背景技术

空气污染问题日益引起广泛重视，其中甲醛的污染问题尤其突出。甲醛作为一种室内污染气体，当浓度达到600微克/立方米时就会对人体的健康造成潜在的危害。近年来，室内空气中甲醛污染的净化方法主要有吸附法、光催化氧化法和化学处理法。吸附法是利用多孔的固体，如沸石、活性炭、多孔粘土等吸附剂，将存在与空气中的甲醛吸附在其表面，从而去除甲醛。光催化氧化法利用对光响应的催化剂，如TiO₂、ZnO、WO₃、ZnS等金属氧化物或硫化物，利用催化剂产生的羟基自由基和氧负离子将甲醛等有机物分子降解为二氧化碳和水。但应该看到，尽管吸附法具有快速、简单、成本等特点，但大部分吸附材料是微孔材料，其吸附用量大，易饱和，易堵塞，还有二次污染等问题。目前，发展的趋势是将吸附法与光催化氧化法相结合，利用多孔吸附和催化氧化机理，从而吸附降解甲醛，从而彻底解决室内空气中甲醛污染问题。

目前，已有改性二氧化硅用于室内空气净化的报道。专利(CN 108640121 A)公开了改性纳米二氧化硅、制备方法及在制备甲醛产品中的应用。主要是将纳米二氧化硅与γ-氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷、青蒿素和/或甘草素复合，制备改性纳米二氧化硅，可以起到长效杀菌、抗菌、分解有害甲醛气体的作用。有人采用有序介孔材料(MCM-41或SBA-15)经胺基改性后来吸附甲醛，有一定的去除效果。也有人用氨基化壳聚糖/二氧化硅气凝胶来吸附甲醛，达到去除甲醛的目的。但目前二氧化硅作为载体，存在孔结构单一、孔结构不易调控的问题，且功能基团或离子负载量难以烤制，负载后易团聚、脱落等问题，极大影响二氧化硅吸附降解甲醛的性能。

专利《一种负载金属酞菁吸附剂及其制备方法和用途》(CN104759259B)公开了一种以二氧化硅为载体，负载金属酞菁的吸附剂，但其用于脱硫，并未告知其具有吸附甲醛的功效，且其用料(二氧化硅)为粉末状，难以回收。

综上，需要对现有技术做进一步改进。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提出一种吸附效果佳，易于回收循环使用的负载型多孔吸附催化材料及其制备方法。

为解决上述技术问题，本发明提出一种负载型多孔吸附催化材料的制备方法，包括如下步骤：

S1、将二氧化硅多孔块体材料浸入3～5mg/ml金属酞菁溶液中，于常温(20～35℃)下超声10～20分钟(超声功率为600w～1000w)，获得二氧化硅多孔块体改性材料；

S2、将步骤S1所得二氧化硅多孔块体改性材料洗涤干净后干燥，获得负载型多孔吸附催化材料。

作为本发明负载型多孔吸附催化材料的制备方法的改进：

每升金属酞菁溶液的配制方法为：

向3～5g金属酞菁中加入酰胺类溶剂定容至1L，金属酞菁溶解于酰胺类溶剂中，获得3～5mg/mL金属酞菁溶液。

作为本发明负载型多孔吸附催化材料的制备方法的进一步：

所述金属酞菁为酞菁钴或酞菁铁。

作为本发明负载型多孔吸附催化材料的制备方法的进一步：

所述酰胺类溶剂为N,N-二甲基甲酰胺或N,N-二甲基乙酰胺。