[发明专利]一种催化氧化降解甲醛的改性海泡石基催化剂的制备方法

说明书

本发明公开一种催化氧化降解甲醛的改性海泡石基催化剂的制备方法，包括以海泡石为载体材料，进行碱性多糖聚合物改性和负载银；或以海泡石为载体材料，进行碱金属改性、负载铂和还原。本发明分别用碱性多糖聚合物和碱金属盐对海泡石进行修饰改性，获得改性海泡石，随后负载银或铂，通过调节壳聚糖、硝酸钠、硝酸银、氯铂酸负载量，反应温度、反应时间，获得低温条件下催化氧化降解甲醛的改性海泡石基催化剂，可以在温和条件下将甲醛完全催化氧化降解为二氧化碳和水，降低了甲醛的危害。海泡石催化氧化降解甲醛催化剂的制备可以应用在空气净化领域，提高室内空气质量，同时将大大增加海泡石产品的附加值，提升海泡石的市场竞争力。

技术领域

本发明涉及海泡石基催化剂，特别涉及一种催化氧化降解甲醛的改性海泡石基催化剂的制备方法。

技术背景

甲醛(HCHO)是一种重要的挥发性有机物，对人类健康存在潜在危害。当前，HCHO的去除技术主要包括吸附法、离子降解法、光催化氧化法、热催化氧化法，而催化氧化法被认为是去除HCHO的最有效的方法，特别是在低温下，将HCHO氧化降解成无害的二氧化碳(CO₂)和水(H₂O)。当前，催化氧化法降解HCHO的主流催化剂是过渡金属基催化剂以及负载型的贵金属基催化剂。然而，过渡金属基催化剂催化活性低，HCHO氧化需要较高的反应温度，而贵金属基催化剂活性高，可以在低温下氧化降解HCHO，然而较高的成本仍是此类催化剂的瓶颈，此外，负载型的贵金属催化剂使用的载体主要以金属氧化物为主，金属氧化物的离子化对环境造成二次污染。通过结合相对廉价的金属化合物与天然黏土矿物或以天然黏土矿物负载低含量贵金属的方式，构筑黏土基低温氧化HCHO的催化剂，可以有效地降低成本，以及实现低温条件下，催化氧化降解HCHO。

海泡石是一种含水的天然镁硅酸盐的纤维状矿物，具备比表面积高、孔隙率大、热稳定性好、良好的吸附性(公认的吸附能力最强的粘土矿物)且价格低廉等特点，可以通过进一步的改性，用作催化剂的载体材料。然而，以海泡石为载体材料的催化剂在甲醛氧化降解中的应用比较少。制备低温催化氧化降解HCHO的海泡石基催化剂，将进一步提高海泡石产品的市场竞争能力，同时扩展海泡石的应用。

当前，在制备甲醛氧化降解催化剂中，主要通过对催化剂载体进行修饰改性等技术，例如制备富含氧空位载体材料、增加载体材料的羟基含量、碱金属对载体材料进行改性等方式，进一步提高催化剂对氧气的活化能力、对HCHO的捕捉能力、提高活性组分的分散性，进而促进催化剂的催化活性。而海泡石表面存在丰富的羟基基团、较大的比表面积，可以有效捕捉HCHO，并为活性组分提供充分的位点，避免活性组分团聚。但海泡石独特的物理化学性质并未在甲醛催化氧化降解中体现，主要问题在于，海泡石对甲醛的吸附能力有限，容易达到吸附饱和；海泡石基催化剂应用于甲醛催化氧化反应中，需要较高反应温度，催化活性较低。

因此，通过对海泡石进行修饰改性，提高其对HCHO的吸附性能、对氧气的活化能力、提高活性组分的分散性，是在结合当前甲醛氧化催化剂制备的基础上，构筑新型低成本、高活性甲醛氧化催化剂的新思路。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供一种催化氧化降解甲醛的改性海泡石基催化剂的制备方法。

本发明的技术方案为：

一种催化氧化降解甲醛的改性海泡石基催化剂的制备方法，包括(A)以海泡石为载体材料，进行碱性多糖聚合物改性和负载银；或(B)以海泡石为载体材料，进行碱金属改性、负载铂和还原。

上述制备方法，所述(A)具体包括如下步骤：

(1)将海泡石分散在水溶液中，得到海泡石-水分散液；

(2)将碱性多糖聚合物溶解于酸溶液中，获得碱性多糖聚合物-酸溶液，然后将其滴加至步骤(1)所得海泡石-水分散液中，得到改性海泡石分散液；

(3)向步骤(2)所得改性海泡石分散液中滴加银盐溶液，进行银的负载；