[发明专利]有机-无机复合甲醛催化组合物及制备方法、空气净化滤芯

说明书

本发明提出有机‑无机复合甲醛催化组合物及制备方法、空气净化滤芯，其重量份组成为：改性催化剂10‑50份，改性膨润土30‑50份，高分子有机聚合物40‑100份。通过稀土元素改性载体搭载贵金属掺杂的复合光催化剂，稀土金属固态离子在催化剂表面形成微环境不仅可有效避免反应过程中水气对催化活性的抑制，还可强化两种光催化剂与Pt之间的协同效应，从而在室温下将甲醛完全催化转化为二氧化碳和水，显著降低贵金属的添加量，而不降低其室温内催化氧化甲醛的性能。通过引入有机聚合物和改性膨润土，表面羟基和网状结构牢牢锁定甲醛分子，将甲醛捕获集中，提升对浓度较低时甲醛分子的分解效率，有效提升对于甲醛去除率不高的问题。

技术领域

本发明涉及一种净化空气中甲醛、PM2.5颗粒物以及有害细菌的组合物，具体涉及一种具有网状结构的高分子有机复合甲醛催化剂的组合物及其制备方法，属于空气净化技术领域。

背景技术

甲醛是危害室内空气污染的主要来源之一。目前，90%的室内污染物超标是由室内装修产生的甲醛所引起。甲醛容易从建筑和家具材料中释放出，释放期可长达15年。长期接触甲醛可能会对人类健康造成严重影响，如过敏反应、皮炎、鼻咽癌和白血病。2006年，甲醛被世界卫生组织列为致癌和致畸物质。鉴于甲醛对人体的危害，世界各国对室内甲醛浓度有严格的规定。因此，从室内空气中有效去除甲醛对改善室内空气质量和保证人体健康至关重要。由此，甲醛清除剂应运而生。

室内净化主要为空气净化器和新风系统。空气净化器又称空气清洁器、空气清新机等，是指能够过滤、吸附、分解或转化各种空气污染物（粉尘、异味、甲醛之类的装修污染、细菌、过敏源等），能有效提高空气清洁度的家电产品，主要分为家用、商用、工业等。目前市场上空气净化器应用领域广泛，使用的技术也各式各样。其中主流技术有活性炭吸附技术、负离子技术、臭氧灭菌技术、光触媒技术、HEPA过滤技术几种。

室内空气净化方法按其原理可分为机械、物理和化学方法三种。机械方法是指利用活性炭吸附、过滤、膜分离等技术实现颗粒物分离；物理方法是指利用负离子或静电技术使微小颗粒物互相吸附，聚合成大颗粒物，从而净化空气的方法；化学方法是通过各种化学反应去除空气中有害物质，主要包括光催化净化、等离子体净化、臭氧氧化净化、化学去除剂净化等技术。不同于另两种方法只改变物质的形态（或相态），化学方法能产生新物质，将有害物质彻底消除。因此，化学净化技术成为室内空气净化领域的研究热点，也是清除甲醛最主要的途径。

其中化学清除剂是靠化学反应来去除污染物，在一定条件下与甲醛发生化学反应，按其活性成分可分为强氧化剂、亲核试剂、催化剂和生物甲醛捕捉剂等四类。研究中应注意化学清除剂安全性和环境相容性。由于室内污染物组成复杂，单一的净化技术难以满足同时去除多种污染物的要求，因此，人们将各种净化技术进行有效组合，并研究其净化效果。

CN110523267A公开了一种甲醛分解催化剂、甲醛催化分解毡及它们的制造方法，该发明的甲醛分解催化剂，主要由δ晶型的MnO₂形成的亚微米-微米级花瓣状颗粒所构成。甲醛催化分解毡，包含透气支撑物和附着在透气支撑物上的上述甲醛分解催化剂。上述甲醛分解催化剂涉及特定晶型、微观形貌、直径大小以及直径分布的MnO₂颗粒，该MnO₂颗粒基于申请人开发的一种规模化生产工艺所得到，该工艺不仅大大提高了甲醛分解催化剂的生产效率，同时，得到的产品即上述甲醛分解催化剂除甲醛效果也突破预期，相比于其他现有甲醛分解催化剂具有理想的除甲醛效率。该发明的甲醛分解催化剂主要是通过特有晶型的强氧化剂来实现，主要解决了催化剂生产成本的问题，其分解方式较为单一，分解效果并不理想。