[发明专利]一种氧气条件下常温降解甲醛的单原子催化剂制备方法

摘要

本发明公开了一种氧气条件下常温降解甲醛的单原子催化剂制备方法，包括以下步骤：(1)氢气还原获得具有表面氧空位的有缺陷的TiO₂载体；(2)沉积沉淀法制备得到沉淀物Au/缺陷TiO₂；(3)干燥、煅烧得到最终产物单原子Au/缺陷TiO₂催化剂。与现有催化剂相比，本发明的优势在于：催化剂Au/缺陷TiO₂效率高，寿命长，单原子催化剂有较强的抗中毒能力，在降解甲醛反应中有很大的优势；采用Au/缺陷TiO₂单原子催化剂，缺陷的构建有利于金属原子间的分散，能够实现O₂条件下的脱离臭氧辅助的常温催化氧化。

主权项

1.一种氧气条件下常温降解甲醛的单原子催化剂制备方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一、将直径为40‑60nm的TiO2纳米粉末置于管式炉中，在管式炉中通入气体流速为50‑100mL/min的H2和N2混合气，所述的H2和N2体积比为1:(18‑20)，将管式炉温度调至200‑400℃热处理TiO2纳米粉末1.5‑2.5h，获得具有表面氧空位的有缺陷的TiO2载体；步骤二、首先，将与去离子水质量比为1：(45‑55)的所述的有缺陷的TiO2载体悬浮于去离子水中，用玻璃棒搅拌12‑16min，加入0.8‑1.2mol/L的碳酸铵溶液至悬浮液中，得到溶液A；然后，将与去离子水质量比为1：(9.2‑11.7)的HAuCl4·4H2O溶解于去离子水中，然后滴加入溶液A中，得到溶液B，在所述的溶液B中，碳酸铵与HAuCl4·4H2O物质的量之比为(2‑3):1，所述的有缺陷的TiO2载体与HAuCl4·4H2O的质量比为(10‑50):1；最后，将溶液B在‑10‑50℃温度下搅拌0.8‑1.1h，用漏斗过滤收集所形成的沉淀物，用去离子水洗涤沉淀；步骤三、将洗涤后的沉淀物在干燥箱中于60‑80℃下干燥3‑5h，然后在管式炉中于200‑400℃下通入H2和N2混合气煅烧1.5‑2.5h，其中H2和N2体积比为1:(18‑20)，气体流速为50‑100mL/min，得到单原子Au/缺陷TiO2催化剂。