[發明專利]一種介孔負載型空氣凈化催化劑及其制備方法

在審

• 申請號: 201711446730.4
• 申請日: 2017-12-27
• 公開（公告）號: CN108371951A
• 公開（公告）日: 2018-08-07
• 發明（設計）人: 石鋒;常金虎;何小玲;孫晚霞;陳騰
• 申請（專利權）人: 浙江笨鳥科技有限公司
• 主分類號: B01J23/745
• 分類號: B01J23/745;B01J35/10;B01J37/03;B01J37/08;B01D53/86;B01D53/72
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種介孔負載型空氣凈化催化劑及其制備方法，該發明通過在TiO₂光催化劑的表面負載介孔材料，同時通過溶膠?凝膠法引入了過渡金屬鐵得到介孔負載型空氣凈化催化劑，并研究介孔材料種類、負載量以及硝酸鐵的加入對甲醛去除率的影響。本發明通過改變制備工藝，介孔炭材料的負載，增大了光催化劑的比表面積，提高了催化劑降解效率，同時過渡金屬的引入拓寬了光波的范圍，保證了催化劑在可見光范圍內的催化效果且抑制了催化劑失活的現象。本發明催化劑降低了反應成本且不會產生有毒有害的中間產物，抑制了光電分離及空穴電子復合現象，滿足了吸附氣味和滅菌的作用，顯著提高催化劑的活性。

技術領域

本發明屬于空氣凈化領域，涉及一種催化劑及其制備方法，尤其是一種介孔負載型空 氣凈化催化劑及其制備方法。

背景技術

近年來，隨著國民經濟的快速發展，人民生活水平大幅提升，大量時尚家具、新型裝 修板材及現代化生活用品進入室內家居環境，隨之而來隱藏其中的空氣污染物質也被引入室 內，主要有：(1)建筑材料、裝修板材、內墻涂料等所釋放出的可揮發性有機污染物及有害氣 體；(2)生活用品所滋生的細菌、螨蟲等生物性污染物；(3)家用熏香等燃料燃燒產生的有毒氣 體及顆粒物等。室內污染不僅僅危害著人們的身體健康，也占據著大量的醫療資源及醫療支 出。

室內空氣污染中危害最大的是來源于建筑材料、室內裝飾材料、家具釋放的揮發性有 機物，且有些揮發性有機物的釋放時間長，對人體健康有極大危害，隨呼吸進入人體的呼吸 系統，對人體的呼吸道、人體粘膜、皮膚等有強烈刺激作用。輕者導致頭暈頭痛、惡心、咳 嗽等癥狀，嚴重者可導致呼吸道炎癥、免疫力下降，甚至身體器官癌變、胎兒畸形等。研究 表明，室內空氣污染已經成為我國居民第一殺手，甚至成為致病致癌的主要原因之一。

為了緩解室內空氣污染，降解污染物質，市面上出現了大量具有凈化作用的特定產品。 現有的產品主要包括兩類：清除劑或凈化劑、空氣凈化器，其大多加入吸附材料以吸附室內 揮發性有機物，但吸附材料容易飽和而失去降解效果且需要經常更換過濾材料，同時飽和后 的過濾材料容易滋生大量細菌及病毒而帶來二次污染，因此，少部分產品開始考慮應用催化 技術來達到降解揮發性有機物的目的。由于“光催化”技術同時具有了光化學和催化劑的優 勢而被廣泛采用，其中TiO₂是常見的納米光催化材料，利用外界光照發生光電分離及空穴電 子，使得吸附于TiO₂光催化劑表面的有機物被降解為無毒無害的CO₂和H₂O等，同時可以 達到滅菌的作用。但是，TiO₂的催化活性有限，無法高效去除室內空氣污染且其吸收波長僅 在紫外光區域，在可見光下不具有催化效果且還存在催化劑失活現象，紫外光光源價格昂貴， 壽命極短，且催化過程中會產生有毒有害的中間產物，這抑制了光催化氧化法的發展及應用。

綜上所述，目前還沒有一種比表面積大，在可見光區高光催化活性，既能催化降解甲 醛等揮發性有害物質，又能吸附有害氣體及氣味同時抑制光電分離及空穴的復位的催化材料。

發明內容

本發明的目的在于克服以上空氣凈化材料的不足，而提供一種介孔負載型空氣凈化催 化劑及其制備方法。

本發明的實現步驟如下：

一種介孔負載型空氣凈化催化劑及其制備方法，包括以下步驟：

S1：將無水乙醇、鈦酸丁酯及乙酰丙酮置于圓底燒瓶中，在20～30℃下于恒溫攪拌電 爐中攪拌1-2h，使其混合均勻，作為試劑1備用。

S2：利用胺水調節蒸餾水的PH值至9-10，繼續加入無水乙醇、經預處理過的高分子聚合物和硝酸鐵，充分混合后攪拌均勻，作為試劑2備用。

S3：將試劑2加入試劑1，持續攪拌30～50min后得到溶膠，溶膠靜置陳化24h得到凝膠。