[发明专利]单分散铂基二维金属氢氧化物及其原位合成方法和在挥发性含氧烃类净化中的应用

说明书

单分散铂基二维金属氢氧化物及其原位合成方法和在挥发性含氧烃类净化中的应用，将聚环氧乙烷‑聚环氧丙烷‑聚环氧乙烷三嵌段共聚物溶于去离子水中，搅拌形成透明澄清溶液；然后加入六次甲基四胺，搅拌均匀，再加入铈盐或钴盐，搅拌均匀，加入乙二醇，搅拌均匀后加入六水合氯铂酸‑乙二醇溶液，搅拌均匀，得到混合溶液，然后将混合溶液在微波发生器中进行加热回流反应，反应完全后离心，焙烧，得到单分散铂基二维金属氢氧化物。该发明所制备催化材料拥有原子级分散的铂活性位点并展现出优异的挥发性含氧烃类低温净化能力。同时，本发明所涉及催化剂合成方法简单，原材料价格低廉，有良好的工业化应用前景。

技术领域

本发明属于大气污染治理技术领域，特别涉及到一种单分散铂基二维金属氢氧化物及其原位合成方法和在挥发性含氧烃类室温净化中的应用。

背景技术

挥发性有机污染物(Volatile Organic Compounds，VOCs)是指在常压下沸点低于260℃的有机化合物，或在室温(25℃)下饱和蒸气压超过133.32Pa，以气态分子形态排放到空气中的所有有机化合物的总称。VOCs种类繁多，主要包括脂肪烃、含氧烃、芳香烃及其衍生物、含卤烃、含氮烃、含硫烃等。VOCs具有很高的大气化学反应活性，是大气氧化性增强的关键因素。近年来，我国VOCs排放总量逐渐增加，其引发的光化学烟雾、城市灰霾等复合大气污染问题日益严重。大量VOCs排放不仅造成大气质量下降，而且对人体的免疫系统、肾脏和呼吸系统的功能也产生极大的危害，增加人体(脑、胰脏、淋巴、造血和胃部等组织及器官)的致癌风险。继除尘、脱硫、脱硝和机动车尾气污染治理后，VOCs污染控制已成为我国大气污染控制优先方向之一。根据相关要求，我国目前实行重点行业(园区)排放挥发烃类的减量减排，强调开展结合源头的排放过程的减排措施，并形成高效的控制技术和工艺设备。因此，VOCs高效减排控制对改善我国大气环境质量具有重要意义。含氧挥发性有机污染物(如甲醛、丙酮、乙酸乙酯等)作为杂原子烃类的代表，可由家具装潢，涂料，包装印刷，电子化工等多种途径排入环境中，对人类的生产生活造成极为严重的负面影响。催化氧化技术由于具有高效、节能、环保等优点，是目前净化低浓度挥发烃类的最有效手段之一。负载型贵金属催化剂由于其活性好、可再生能力强，在含氧烃类的去除中被广泛采用。但由于贵金属价格昂贵且活性中心易团聚易失活等因素限制其进一步工业化应用的前景。因此急需根据挥发性含氧烃类的排放特点和分子特征研发一种具有高活性、高稳定性的单原子催化剂以提高单位铂原子上的污染物转化率，在降低催化材料成本低的同时仍能保持较高的活性和稳定性。

发明内容

本发明的目的是提供一种单分散铂基二维金属氢氧化物及其原位合成方法和在挥发性含氧烃类室温净化中的应用。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种单分散铂基二维金属氢氧化物的原位合成方法，将聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷三嵌段共聚物溶于去离子水中，搅拌形成透明澄清溶液；然后加入六次甲基四胺，搅拌均匀，再加入铈盐或钴盐，搅拌均匀，加入乙二醇，搅拌均匀后加入六水合氯铂酸-乙二醇溶液，搅拌均匀，得到混合溶液，然后将混合溶液在微波发生器中进行加热回流反应，反应完全后离心，焙烧，得到单分散铂基二维金属氢氧化物。

本发明进一步的改进在于，聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷三嵌段共聚物与去离子水的比为0.27g：(30-45)mL。

本发明进一步的改进在于，聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷三嵌段共聚物、六次甲基四胺、铈盐、六水合氯铂酸-乙二醇溶液的比0.27g：(4.0-5.3)g：(5-35)mmoL：3mL；或者聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷三嵌段共聚物、六次甲基四胺、钴盐、六水合氯铂酸-乙二醇溶液的比0.27g：(4.0-5.3)g：(5-35)mmoL：3mL。

本发明进一步的改进在于，其中，六水合氯铂酸-乙二醇溶液的浓度为1.5mg _Pt/mL。