[发明专利]常温催化除醛材料及其制备方法、除醛试剂盒和空气净化设备

说明书

本发明提供了一种常温催化除醛材料及其制备方法、除醛试剂盒和空气净化设备。该制备方法包括：步骤S1，将高锰酸盐水溶液与含铵根离子的水溶液混合，得到第一混合体系；步骤S2，将多孔碳浸渍在第一混合体系中，预定时间后进行固液分离，得到固体产物；以及步骤S3，将固体产物进行干燥，得到常温催化除醛材料，常温催化除醛材料包括多孔碳载体和负载在多孔碳载体上的锰氧化物活性成分。将高锰酸盐和铵盐的水溶液混合后形成弱碱性环境，多孔碳和高锰酸钾发生氧化还原反应形成锰氧化物，多孔碳因氧化还原反应被还原刻蚀形成更小的孔隙；铵盐起到对材料表面缺陷的调控作用从而增加表面活性位点，得到的常温催化除醛材料具有低成本高效的特点。

技术领域

本发明涉及空气净化技术领域，具体而言，涉及一种常温催化除醛材料及其制备方法、除醛试剂盒和空气净化设备。

背景技术

甲醛是最典型的室内空气污染物之一，其排放主要源于室内装修使用的各种人造板材、家具及装饰材料等。长期接触会引起人体的多种不适及疾病，甚至致癌，如鼻咽癌、结肠癌、白血病等。2010年，世界卫生组织将甲醛列为人类第一类致癌物，并将室内甲醛浓度的限定标准列为0.1mg/m³，这也是中国室内空气质量的国家标准，是人居环境健康的最低标准。因此，安全且有效地降低室内甲醛浓度已成为公众高度关注的话题。

目前室内甲醛的污染控制技术主要有：吸附技术、光催化技术、热催化氧化技术、等离子体技术、生物技术、膜技术、冷凝技术等。市场上应用较多的是吸附技术，它主要是利用多孔性物质(如活性炭、氧化铝、分子筛等)结合氨改性后的吸附性能将甲醛等有害气体进行吸附、反应。该技术具有成本低、短时间吸附速度较快的优点，但也存在吸附性能和吸附容量有限、氨味释放、二次污染及再生困难等缺点。常温催化氧化属于热催化氧化技术范畴，该技术可使甲醛在室温条件下氧化分解为无害的二氧化碳和水，是目前较为理想的一种甲醛去除方法。

多孔性物质具有高比表面积和强吸附性，被广泛应用于室内甲醛污染物的吸附净化，但能力有限，易造成二次污染。贵金属可在室温条件下可完全氧化甲醛为二氧化碳和水，但制备过程中易发生团聚，进而影响催化效果，此外，高昂的成本也限制了其适用范围。

目前空气净化设备是去除室内甲醛的常用设备，普通的过滤式空气净化器采用胺/铵与甲醛进行化学反应，滤网寿命短，更换周期短，无法将甲醛真正分解，同时滤网会有氨味，客户体验差；催化剂在常温常压下很难将甲醛进行氧化分解，效率低下，无法满足市场快速除醛的要求；除醛催化剂的放大生产工艺复杂，效果难以保证，极大的限制了其应用。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种常温催化除醛材料及其制备方法、除醛试剂盒和空气净化设备，以解决现有技术中常温除甲醛成本高、效率低的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种常温催化除醛材料的制备方法，该制备方法包括：步骤S1，将高锰酸盐水溶液与含铵根离子的水溶液混合，得到第一混合体系，含铵根离子的水溶液为氨水或铵盐水溶液；步骤S2，将多孔碳浸渍在第一混合体系中，预定时间后进行固液分离，得到固体产物；以及步骤S3，将固体产物进行干燥，得到常温催化除醛材料，常温催化除醛材料包括多孔碳载体和负载在多孔碳载体上的锰氧化物活性成分。

进一步地，上述铵盐的水溶液为碳酸铵水溶液、草酸铵水溶液和柠檬酸铵水溶液中的任意一种。

进一步地，上述高锰酸盐水溶液为高锰酸钾水溶液或高锰酸钠水溶液，多孔碳选自活性炭、介孔碳和碳纤维中的任意一种。

进一步地，上述多孔碳的粒径为0.2mm～0.6mm。

进一步地，上述多孔碳的孔径在2nm～4nm。

进一步地，上述多孔碳的孔体积为0.15cm³/g～0.4cm³/g。