[发明专利]一种在室温且无光条件下可完全分解甲醛的冷触媒材料及其制备方法

权利要求书

1.一种冷触媒材料，其特征在于，所述冷触媒材料包括：金属氧化物M_xO_y纳米颗粒、以及包覆于所述金属氧化物M_xO_y纳米颗粒表面的磷酸化纳米氢化层M_3x(PO_4-zH_z)_2y，其中z为0.001～0.05，优选为0.005～0.01；所述金属氧化物M_xO_y纳米颗粒选自Al₂O₃、Ga₂O₃、SiO₂、GeO₂、Sc₂O₃、Y₂O₃、TiO₂和ZrO₂中的一种，优选为Al₂O₃、SiO₂、TiO₂或ZrO₂。

2.根据权利要求1所述的冷触媒材料，其特征在于，所述金属氧化物M_xO_y纳米颗粒的直径为3～300 nm，优选为5～50 nm。

3.根据权利要求1或2所述的冷触媒材料，其特征在于，所述磷酸化纳米氢化层M_3x(PO_4-zH_z)_2y的厚度为0.3～30 nm，优选为0.5～5 nm。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的冷触媒材料，其特征在于，所述冷触媒材料的总直径为5～15 nm。

5.一种如权利要求1-4中任一项所述的冷触媒材料的制备方法，其特征在于，采用低温非水溶剂热技术在金属氧化物M_xO_y纳米颗粒表面原位包覆一层磷酸化纳米氢化层M_3x(PO_4-zH_z)_2y，其制备步骤如下：

（1）将金属氧化物M_xO_y纳米颗粒、金属卤化物、活性氢源和磷酸H₃PO₄加入有机溶剂中并混合，得到前驱体；其中，；

（2）将步骤（1）所得前驱体置于反应釜中后，在100～300℃下进行溶剂热处理1～100小时；

（3）步骤（2）反应结束后，再经离心、洗涤和干燥，得到所述冷触媒材料。

6.根据权利要求5中所述的制备方法，其特征在于，所述金属卤化物选自MCl_2y/x、MBr_2y/x、MI_2y/x中的至少一种；所述活性氢源选自LiBH₄、NaBH₄、KBH₄、LaNi₅H₃和Mg₂NiH₄中的至少一种。

7.根据权利要求5或6所述的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂选自甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇、戊醇、异戊醇、苯甲醇和苯乙醇中的至少一种。

8.根据权利要求5-7中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述金属氧化物M_xO_y纳米颗粒、金属卤化物、活性氢源和磷酸H₃PO₄的重量比为100：(5～100)：(1～10)：(4～40)。

9.一种如权利要求1-4中任一项所述的冷触媒材料在常温无光条件下分解甲醛中的应用。

10.一种由权利要求1-4中任一项所述的冷触媒材料制备的水溶胶，其特征在于，所述水溶胶中冷触媒材料的质量含量为0.05～70 wt%；优选地，冷触媒材料的总直径≤30nm，冷触媒材料的质量含量为0.05～10%。