[发明专利]一种室温去除甲醛的锰铈氧化物催化剂的制备方法

说明书

本发明公开的一种室温去除甲醛的锰铈氧化物催化剂的制备方法，包括以下步骤：步骤1，以硝酸铈和高锰酸钾为原料，得到催化剂前驱体；步骤2，将步骤1得到的催化剂前驱体均匀平铺于低温等离子体放电装置中，进行等离子焙烧催化剂前驱体；步骤3，煅烧将经步骤2处理后的催化剂前驱体经马弗炉煅烧，得到锰铈氧化物催化剂。本发明制备方法获得的催化剂，催化剂比表面积增加，强化了催化剂对环境中的甲醛吸附能力，同时催化剂结晶度降低，活性组分更分散，还原性增强，促进了催化剂表面形成更多的氧空位，提高其室温下催化氧化甲醛活性。

技术领域

本发明属于锰铈催化剂制备方法技术领域，具体涉及一种室温去除甲醛的锰铈氧化物催化剂的制备方法。

背景技术

甲醛于2004年由世界卫生组织分类为致癌和致畸物。生活中，甲醛的来源主要是室内装饰材料中，人体如果长时间在这种环境中的危害是无法估量的。目前，甲醛的去除的方法主要有通风法、植物净化法、物理吸附法、等离子法、催化氧化法。在这些去除甲醛的方法中，催化氧化法因为其具有操作简单易于控制、反应产物无污染等优点，而备受关注。

然而，催化氧化技术在实际应用的难点主要是制备出低温高效、低成本和具有良好稳定性的催化剂。在室温下，高效催化氧化甲醛的催化剂主要是贵金属负载的催化剂，常见的载体主要有TiO₂、SiO₂、金属氧化物等，然而这类催化剂使用的贵金属造成原料成本高，稳定性不佳，不利于实际中的应用。而资源丰富、价格相对便宜的过渡金属氧化物，虽表现出良好的稳定性，但室温下对甲醛去除率普遍偏低，距离实际的应用也仍然有差距。如何获得室温下高效、稳定、成本低的除甲醛催化剂是目前技术发展的热点和挑战。

发明内容

本发明的目的是提供一种室温去除甲醛的锰铈氧化物催化剂的制备方法，解决了现有过渡金属氧化物室温条件下，甲醛去除率偏低的问题。

本发明所采用的技术方案是，一种室温去除甲醛的锰铈氧化物催化剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤1，制备催化剂前驱体

将硝酸铈和高锰酸钾依次加入去离子水中，置于恒温磁力搅拌仪器中搅拌直至充分溶解，得到原料溶液；随后原料溶液通过玻璃棒引流至聚四氟乙烯内胆不锈钢反应器中，并放置于烘箱中进行水热反应；反应结束取出聚四氟乙烯内胆不锈钢反应器冷却至常温，将溶液固液分离，得到催化剂前驱体；

步骤2，等离子焙烧

将步骤1得到的催化剂前驱体均匀平铺于低温等离子体放电装置中，进行等离子焙烧催化剂前驱体；

步骤3，煅烧

将经步骤2处理后的催化剂前驱体经马弗炉煅烧，得到锰铈氧化物催化剂。

本发明的特征还在于，

步骤1中原料溶液Mn/Ce摩尔比为1:1，溶解搅拌时间0.5h。

步骤1中水热反应的参数：水热温度120℃，水热时间24h。

步骤1中溶液固液分离具体为：

将聚四氟乙烯内胆不锈钢反应器内溶液倒入烧杯，进行抽滤，获得沉淀物；将沉淀物加入离心管中，在离心转速为2000r/min条件下，依次进行3次醇洗、3次水洗，随后去掉离心管上清液，并将离心管放置于80℃烘箱中，烘干18h；将离心管中固态物质倒入坩埚中，研磨成粉末，制得催化剂前驱体。

步骤2中焙烧条件：将步骤1得到的催化剂前驱体位于放电中心，以氮气产生等离子体，射频功率30W，反应时间30min，反应压强15pa。

步骤3中煅烧条件：马弗炉升温速度10°/min，煅烧温度400℃，煅烧时间4h。

本发明的有益效果是：