[发明专利]甲醛氧化复合催化材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种甲醛氧化复合催化材料及其制备方法，解决了现有甲醛催化材料存在的易折、柔韧性差热稳定性差、制备方法复杂等问题。本发明方法为先将甲酸和醋酸溶于水，然后依次加入醋酸铝、醋酸钴和氯钯酸钠，搅拌形成透明溶液，然后加入所述透明溶液总质量0.25～1.25wt％的聚氧化乙烯，搅拌均匀得到混合液；对所述混合液进行静电纺丝得到含Pd高分子纳米复合纤维膜；将含Pd高分子纳米复合纤维膜进行焙烧、活化处理后得到到。本发明方法简单可靠、操作难度低、生产周期短，制得的催化剂材料为柔性薄膜状，具有催化活性高、热稳定性好、柔韧性好、不易折断、不易脱落的优点。

技术领域

本发明涉及属于无机纳米复合催化材料制备技术领域，具体的说是一种甲醛氧化复合催化材料及其制备方法。

背景技术

甲醛是室内空气中最主要的污染物之一，脱除室内空气中的甲醛是人们改善生活质量的迫切需求。室温催化氧化法是近年来脱除室内空气中甲醛的热点课题，它具有反应条件温和(常温常压下进行)、脱除效率高，寿命长等优点，应用潜力巨大。近年来，该技术在室内空气净化中已有大量研究和报道，如中国发明专利CN200410047973.7、CN200410102837.3、CN200910215887.5、CN200910098634.4、CN200910047376.7、CN200610011663.9、CN200710121423.9、CN201210389227.0和CN201410015867.4。专利CN201210389227.0报道了一种甲醛室温氧化催化剂的制备方法，该方法以粉末状多孔无机氧化物为载体，以硼氢化纳为还原剂，可溶性金属氢氧化物为添加剂，通过浸渍-室温还原-沉积法与贵金属前驱体反应制得。但以上公开专利中制备的催化剂大都是粉末状，从实用的角度考虑，这些催化剂如应用到填充型净化设备中需要压片或进一步将其负载在其它大块型载体上才能使用，这会使工艺复杂化，且存在催化活性下降和催化剂易脱落的问题。为克服上述缺陷，专利CN201410015867.4以静电纺丝法制备的TiO₂为载体，以浸渍～室温还原～沉积二步法制备了负载型贵金属/TiO₂复合催化剂，该方法制备的催化剂可直接使用，但该催化剂中无机TiO₂纳米纤维具有易脆性，在制备和使用过程中不断会被折断，原有的纤维结构逐步被破坏，使得催化活性会受到影响，且两步法会使工艺步骤复杂化，增加了操作难度、延长了生产周期。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述技术问题，提供一种催化活性高、热稳定性好、不易折断的柔性薄膜状甲醛氧化复合催化材料。

本发明还提供一种工艺简单、生产难度低、生产周期短的甲醛氧化复合催化材料的制备方法。

本发明方法包括以下步骤：

(1)：先将甲酸和醋酸溶于水，然后依次加入醋酸铝、醋酸钴和氯钯酸钠，搅拌形成透明溶液，其中各原料的摩尔比为：水：甲酸：醋酸：醋酸铝：醋酸钴：氯钯酸钠＝1：0.2～0.4:0.1～0.2:0.03～0.6：0.001～0.005：(0.642～6.42)×10^-4；

(2)然后加入所述透明溶液总质量0.25～1.25wt％的聚氧化乙烯，搅拌均匀得到混合液；

(3)对所述混合液进行静电纺丝得到含Pd高分子纳米复合纤维膜；

(4)将含Pd高分子纳米复合纤维膜进行焙烧、活化处理后得到到。

所述步骤(2)中，聚氧化乙烯分子量为30～60万之间。

所述步骤(3)中，静电纺丝的液流速为1～2mL/h，纺丝针头直径为0.5～1mm，工作电压强度为1～2kV/cm；相对湿度控制在20％以下。

所述步骤(3)中，静电纺丝液的流速1.2～1.5mL/h，纺丝针头直径为0.7～0.9mm，工作电压强度为1.1～1.3kV/cm；相对湿度控制在10％以下。