[發明專利]用于室溫常濕消除臭氧的催化劑及其制備方法

在審

• 申請號: 201611036236.6
• 申請日: 2016-11-23
• 公開（公告）號: CN106732573A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 劉鋼
• 申請（專利權）人: 北京易凈優智環境科技有限公司
• 主分類號: B01J23/58
• 分類號: B01J23/58;B01J27/25;B01J23/89;B01J35/10;B01D53/86;B01D53/66
• 代理公司: 北京市盛峰律師事務所11337
• 代理人: 席小東

技術領域

本發明涉及一種催化劑，具體涉及一種用于室溫常濕消除臭氧的催化劑及其制備方法。

背景技術

臭氧是一種對人體健康危害很大的氣體污染物，尤其是在相對密閉的室內環境中。臭氧幾乎能與任何生物組織反應，對呼吸道的破壞性很強。一般認為，臭氧吸入體內后，能迅速轉化為活性很強的自由基-超氧基(O^2-)，使不飽和脂肪酸氧化，從而造成細胞損傷。根據加拿大職業健康與安全中心(CCOHS)的介紹，“臭氧會刺激和損害鼻粘膜和呼吸道，這種刺激輕則引發胸悶咳嗽、咽喉腫痛，重則引發哮喘，導致上呼吸道疾病惡化，還可能導致肺功能減弱、肺氣腫和肺組織損傷，而且這些損傷往往是不可修復的。”因此對患有氣喘病、肺氣腫和慢性支氣管炎的人來說，只要暴露在低濃度的臭氧中，都可能對他們產生明顯的危害。同樣，臭氧也會刺激眼睛，使視覺敏感度和視力降低。臭氧也會破壞皮膚中的維生素E，讓皮膚長皺紋、黑斑；當臭氧濃度在200微克/立方米以上時，會損害中樞神經系統，讓人頭痛、胸痛、思維能力下降。此外，臭氧會阻礙血液輸氧功能，造成組織缺氧；使甲狀腺功能受損、骨骼鈣化。美國斯克利普斯應用科學研究所的保羅·溫特沃斯教授曾經做過研究，發現臭氧會破壞人體的免疫機能，誘發淋巴細胞染色體畸變，損害某些酶的活性和產生溶血反應。

臭氧的主要來源之一是電機運轉中放出的火花、靜電復印及電視機的工作過程，所以，機電房、靜電復印機房、計算機機房等都是臭氧高發地。另一個主要來源是光化學反應產生的二次污染物，汽車、工廠等污染源排入大氣的揮發性有機污染物(VOCs)和氮氧化物(NOx)等一次污染物，在強烈的陽光紫外線照射下，吸收太陽光的能量，使原有的化學鏈遭到破壞，發生光化學反應，生成臭氧、過氧乙酰硝酸酯等二次污染物。參與光化學反應過程的一次污染物和二次污染物的混合物稱之為光化學煙霧。臭氧是光化學煙霧的主要成分。

催化消除臭氧是降低室內臭氧污染的有效技術，然而，已有的各類催化消除臭氧的催化劑，普遍具有以下不足：臭氧消除率低、催化劑成本高，從而不利于推廣使用。

發明內容

針對現有技術存在的缺陷，本發明提供一種用于室溫常濕消除臭氧的催化劑及其制備方法，可有效解決上述問題。

本發明采用的技術方案如下：

本發明提供一種用于室溫常濕消除臭氧的催化劑，該催化劑包括載體、貴金屬活性組分和助劑組分；其中，所述載體為二氧化硅、三氧化二鋁、二氧化鈰、氧化鎳中的兩種或者兩種以上所組成的復合物或混合物；所述貴金屬活性組分為鈀；所述助劑組分為鈉、鉀中的一種堿金屬元素；其中，所述貴金屬活性組分以貴金屬元素計為催化劑總質量的0.01％-0.1％；所述助劑以堿金屬元素計為催化劑總質量的0.01％-0.20％。

優選的，所述助劑組分為鈉或鉀中的一種堿金屬元素形成的氧化物或無機鹽。

優選的，催化劑的比表面積為300～500m²/g。

本發明還提供一種用于室溫常濕消除臭氧的催化劑的制備方法，用于室溫常濕消除臭氧的催化劑采用以下方法制備：

步驟S1，將貴金屬活性組分鈀研磨成400目細粉，將細粉狀的鈀投入到水中，超聲分散20～30分鐘，然后，按選定比例向溶液中加入助劑組分，使鈀與助劑組分混合，超聲反應2小時～3小時，制成膠體；

步驟S2，將選定的載體分散到上述膠體中，置于60～100度水浴中36～50小時，沉積完全后，過濾洗滌，將濾餅置于烘箱中，烘箱初始溫度為70度，按0.2度/分的升溫速度使烘箱溫度升到90度，并在90度干燥30分鐘；然后，按1度/分的升溫速度使烘箱溫度從90度升到130度，并在130度干燥60分鐘；然后，對濾餅進行冷凍干燥，即：首先從-10度開始，按5度/分的降溫速度，使冷凍溫度從-10度降低到-40度，并在-40度干燥10分鐘；然后，按0.5度/分的降溫速度，使冷凍溫度從-40度降低到-70度，并在-70度干燥20分鐘；

最后，將濾餅置于烘箱中，烘箱初始溫度為70度，按5度/分的升溫速度使烘箱溫度從70度升到180度，并在180度干燥3小時～4小時，得到催化劑半成品；

步驟S3，將得到的催化劑半成品置于馬弗爐中，在氬氣氣氛中焙燒0.5～2小時，焙燒溫度為600～1700度，即得到催化劑成品。

本發明提供的用于室溫常濕消除臭氧的催化劑及其制備方法具有以下優點：