[發明專利]一種高效消除一氧化碳納米催化劑

無效

• 申請號: 201010178633.3
• 申請日: 2010-05-18
• 公開（公告）號: CN102247846A
• 公開（公告）日: 2011-11-23
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 上海牛翼新能源科技有限公司
• 主分類號: B01J23/68
• 分類號: B01J23/68;B01J23/34;B01D53/86;B01D53/62
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明為一種室溫去除一氧化碳的整體型催化劑，涉及催化和環保領域。其特征在于采用蜂窩陶瓷或多孔泡沫金屬為載體，以先負載摻雜的隱錳鉀礦MnO₂為第一活性組分，以后負載氧化態和金屬態共存的鉑-金為第二活性組分。本發明整體型催化劑的特點是：不需要額外光、熱、電等能源的輸入，在常溫、常濕和大風量的條件下高效穩定地去除空氣中的一氧化碳污染物。

本發明還涉及上述催化劑的制備方法。

本發明還涉及上述催化劑應用于各種空氣凈化器。

背景技術

一氧化碳是主要的室內空氣污染物，其危害受到了人們廣泛的關注。中國在2002年頒布的《室內空氣質量標準》(GB/T18883-2002)中規定室內空氣中一氧化碳的衛生標準(最高允許濃度)分別為10mg/m³。因此，去除室內空氣中的一氧化碳有重要的意義。凈化方法可以粗略地分為吸附法、等離子體技術、化學反應法、光催化法和催化法，其中催化法是一種長效的方法。

日本大阪瓦斯株式會社發明一系列去除一氧化碳催化劑專利(公開號：CN1724152、CN1689964和CN1689963)。在130～180℃溫度下對一氧化碳有較好的效果，但是需要熱能的輸入限制了該催化劑的廣泛應用。中國專利CN90106857采用錳、銅氧化物作活性組分來分解。CN1259398A、CN117167674A和CN1357348A都是采用錳、銅、鎳和鈷氧化物作為活性組分，負載在活性碳上來分解。CN1785507A采用各種錳氧化物作為催化劑在常溫下能獲得較好的效果。中國專利CN1812835A采用錳與鋯、鈦中的一種或兩種作為催化劑，在150℃得到好的分解的效果。但是抗濕能力差和/或需要額外能量的輸入是這些催化劑廣泛應用的最大障礙。

本發明的目的是提供一種在室溫和高濕度的條件下高效穩定地去除一氧化碳的整體型催化劑。

發明內容

本發明的目的在于提供一種在室溫、高濕度條件下能將一氧化碳去除的整體型催化劑。

本發明的另一個目的是提供制備上述整體型催化劑的方法。

本發明還涉及上述催化劑用于各種空氣凈化器。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現：

本發明提供的催化劑，采用以下方法合成：

1.摻雜的隱錳鉀礦MnO₂的制備

(1)氧化還原法主要步驟是：將可溶性錳鹽、鈦鹽和強氧化劑的水溶液按照一定量混合，在80～100℃的水溶液中劇烈攪拌回流2～48h后生成黑色的沉淀物，過濾、洗滌，在100～150℃干燥1～24h，然后在200～800℃焙燒1～36h，得到晶格摻雜鈦的隱錳鉀礦MnO₂。

(2)離子交換法主要步驟是：晶格摻雜鈦的隱錳鉀礦MnO₂和硝酸銀按適量的比例在過氧化氫水溶液中混合，加入氨水溶液在室溫下攪拌交換1～48h，然后過濾、洗滌，在100～150℃干燥1～24h，然后在200～800℃焙燒1～36h，得到本發明摻雜的隱錳鉀礦MnO₂。

2.摻雜的隱錳鉀礦MnO₂整體型催化劑的制備。

(1)稱取一定量上述制備的摻雜的隱錳鉀礦MnO₂，加入一定比例的去離子水和粘合劑，其中粘合劑為硅酸鹽、氧化鋁或碳酸鋯銨等無機粘合劑的一種或者多種。根據黏度和粒徑的要求，粘合劑與摻雜的隱錳鉀礦MnO₂的重量比在1～50％之間，高速攪拌1～24h，得到一定濃度的摻雜的隱錳鉀礦MnOX漿液。

(2)采用真空-負壓抽提技術將摻雜的隱錳鉀礦MnO₂漿液涂覆在預先處理好的蜂窩陶瓷或多孔泡沫金屬上，在200～800℃焙燒1～36h，得到摻雜隱錳鉀礦MnO₂整體型催化劑。

3.本發明整體型催化劑的制備

(1)將摻雜的隱錳鉀礦MnO₂整體型催化劑浸漬在含鉑和金的一種或兩種貴金屬前驅體水溶液中，其中Pt或Au的濃度為0.001～0.050mol/L，80～150℃烘干，200～800℃焙燒1～24h。

(2)將上述負載整體型催化劑于200～600℃的純氫氣中，或氧氣和氫氣循環處理1～24h使鉑和金的氧化態和金屬態共存，分別得到本發明整體型催化劑，其中鉑-金與摻雜的隱錳鉀礦MnO₂的重量比為0～10％，其中鉑的含量占合金重量比的0～100％。

本發明技術效果：