[发明专利]一种室温去除甲醛的催化剂及其制备方法

说明书

本发明公开一种室温去除甲醛的催化剂及其制备方法，制备方法为：向羟基羧酸盐的水溶液中加入终浓度为5%~10%的二价钴盐和终浓度为5%~10%的二价镍盐，溶解后于100~160℃烘干后冷却，将烘干之后的块状物置于惰性气体保护下于600~1000℃碳化5~10h，即得。该方法制得的材料内存在很多孔道结构，比表面大，有利于对甲醛的吸附和转化；此外羟基羧酸盐能和二价的钴和镍进行络合，使其均匀的分散在所得的碳催化剂上，减少了金属粒子的聚集，且羟基羧酸盐冷却后会成为胶状物质，高温焙烧之后能得到多孔的成型催化剂材料，减少了粉末催化剂二次加工的成本。该催化剂在室温下，对甲醛的转化率高达99%，并且制备工艺相对简单，成本较低，且反应过程无需外界补充能量，易于推广使用。

技术领域

本发明属于甲醛催化技术领域，具体涉及一种室温去除甲醛的催化剂及其制备方法。

背景技术

甲醛，具有强粘合性，且能够加强板材硬度，有防腐、防蛀的功效，因此被普遍应用于粘合剂的生产。而居室装修中所使用的胶合板、刨花板等人造板都是以脉醛树脂、酚醛树脂等作为胶合剂粘合而成的。在一定的温度、湿度条件下，板材自身会释放出一定量的甲醛。而在粘合剂的制胶过程中，脉醛树脂、酚醛树脂等也会不可避免地残留少量甲醛，这些游离甲醛将会向环境之中扩散。

甲醛的主要危害表现为对皮肤粘膜的刺激作用，甲醛在室内达到一定浓度时，人就有不适感。大于0.08mg/m³的甲醛浓度可引起眼红、眼痒、咽喉不适或疼痛、声音嘶哑、喷嚏、胸闷、气喘、皮炎等。新装修的房间甲醛含量较高，这是现如今生活中众多疾病的主要诱因，因此对于去除室内甲醛的研究刻不容缓。

目前常用的甲醛污染物的去除方法包括物理吸附法（如活性炭、分子筛以及一些多孔材料等）、生物法、植物降解法以及催化氧化法等。物理法使用多孔材料去除甲醛很容易受材料孔径的影响且很容易达到饱和；生物法虽然去除甲醛效果良好但是一旦微生物泄露所造成的危害更大；植物降解法在一定程度上可以降解甲醛但是其对甲醛的吸收能力是有限的，且时限未知，此法在家居生活中可以作为辅助手段；催化氧化法是当前使用去除甲醛最好的方法，通过催化剂在室温下将甲醛转变成CO₂和H₂O。催化氧化法去除甲醛的关键是催化剂的选取，常见的催化剂材料可以分为两大类：贵金属催化剂与过渡金属氧化物催化剂，由于贵金属储量有限且成本较高，故作为去除甲醛的催化剂在经济上是不太现实的，人们转而把视线投向过渡金属。

中国专利CN105289606A中，所制备的催化剂中添加了5%~8%硝酸银，负载在活性炭骨架上面，对甲醛的去除效果很好。另外一篇专利CN103071489A中所制备的催化剂对甲醛具有较高的去除效率，其活性成分为贵金属钯，铂，金，银中的一种或者几种，贵金属含量占催化剂总重的0.01%~10%。由于全球贵金属的储量稀少，且价格高昂，限制了贵金属催化剂催化氧化去除甲醛的应用。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种在室温的条件下，将甲醛转化成CO₂和H₂O的高分散高比表面且成型的碳材料催化剂及其制备方法。该催化剂处理甲醇的效率高，成本较低，方便后期回收再生。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种室温去除甲醛的催化剂的制备方法，包括如下步骤：

向羟基羧酸盐的水溶液中加入终浓度为5%~10%的二价钴盐和终浓度为5%~10%的二价镍盐，溶解后于100~160 ℃烘干后冷却，将烘干之后的块状物置于惰性气体保护下于600~1000 ℃碳化5~10 h，即得。浓度的计算方法为：浓度=溶质质量/溶剂质量。

优选的，所述羟基羧酸盐为海藻酸钠。

优选的，羟基羧酸盐的水溶液的浓度为10%~20%。

优选的，所述二价钴盐为硝酸钴。

优选的，所述二价镍盐为硝酸镍