[發明專利]一種常溫去除臭氧的催化材料的制備方法

在審

• 申請號: 201811424751.0
• 申請日: 2018-11-27
• 公開（公告）號: CN109433272A
• 公開（公告）日: 2019-03-08
• 發明（設計）人: 鄒巍巍
• 申請（專利權）人: 南通得力凈化器材廠有限公司
• 主分類號: B01J31/32
• 分類號: B01J31/32;B01D53/86;B01D53/66
• 代理公司: 連云港聯創專利代理事務所(特殊普通合伙) 32330
• 代理人: 劉剛

本發明公開了一種常溫去除臭氧的催化材料的制備方法，包括一：按照高錳酸鉀：溶劑：表面活性劑＝1：10～50：0.1～0.3的質量比制得均相溶液X中；二：按照醋酸錳：硫酸亞鐵：硫酸鐵：溶劑＝1:1:1:5～50的質量比制得均相溶液Y；三：將Y和X混合，在100～200℃下水熱反應1～5h，冷卻、洗滌、干燥；四：然后在疏水改性劑中浸漬2～4h，即得。本發明的催化劑比表面積大，臭氧分解性能力強，同時選用的表面活性劑帶有殺菌性能，可有效保護催化材料；增加疏水改性步驟，提高了催化材料的抗濕性能，拓寬催化材料的使用工況并延長壽命；可與各種高比表面積吸附材料混合使用，比例可調，解決了現有一體化復合材料使用壽命較短的問題。

技術領域

本發明涉及一種常溫去除臭氧的催化材料的制備方法。

背景技術

臭氧是室內空氣中常見的污染物之一，其具有強氧化性和腐蝕性，可對其所處環境的材料、動植物、人體等造成一定的危害。臭氧不僅自身會帶來刺激性氣味，同時其在室內可與不同有機物質發生的化學反應，反應產物包括致癌物質如甲醛、丙烯醛等，刺激性物質如羰基、二羰基、酸類等，以及自由基、二級有機氣溶膠等。因此，室內存在過高濃度的臭氧可能危害人體健康。鑒于臭氧污染所帶來的危害，近年來我國相關國家機關、組織對室內環境關注程度也不斷提高。如近年來制定發布了一些室內環境標準，其中一些對臭氧指標也有明確規定。由國家質量監督檢驗檢疫總局、衛生部、國家環境保護總局發布的國家第一部《室內空氣質量標準》正式實施，該標準從保護人類健康出發，首次全面規定了室內空氣的物理性化學性、生物性、放射性四類共19個指標的限量版。而臭氧作為13項化學性指標之一，被規定為1h平均不大于0.16mg/m³方可達標，相較西方標準，允許濃度仍相對偏高。空氣中臭氧來源比較廣泛，室內臭氧來自辦公或家用電器，如打印機、復印機、臭氧消毒柜、臭氧空氣凈化器等。另外，臭氧作為一種強氧化劑和廣譜消毒劑，近年來被廣泛應用于污水處理、飲用水凈化和果蔬消毒等領域。在實際應用過程中，臭氧并不能被完全利用或溶解而導致一定量的臭氧釋放到周邊空氣中。因此，對含臭氧廢氣排出前進行處理，降解空氣中過高濃度的臭氧并將其分解為無害的物質非常必要。

催化分解法因其效率較高，且具有較長的壽命預期，是目前臭氧凈化領域最常用的方法。臭氧催化分解是在臭氧催化劑存在情況下，以實現臭氧的高效降解。其能量驅動可以是熱，也可以是光，故臭氧催化分解一般可分為熱催化和光催化分解。催化劑類型亦呈現出多樣化，按使用材料劃分可大致分為：過渡金屬類催化劑(錳氧化物、鐵氧化物、鈷氧化物、鎳氧化物等及其復合負載催化劑)、貴金屬類催化劑(Ag、Au、Pt、Pd等及其復合負載催化劑)、光催化劑、碳基材料及其改性催化劑。目前研究應用較多采用貴金屬作為催化劑，雖然其初始活性較高，但其性能易受環境干擾，同時成本較高，不利于大規模推廣使用。在此基礎上，大量的研究者對過渡金屬Mn、Cu的氧化物進行了臭氧分解性能研究，傳統的研究多是將過渡金屬氧化物負載在活性炭等高比表面積材料表面，如ZL201410284947.X公開了一種常溫除臭氧催化材料，通過將過渡金屬氧化物負載在活性炭表面得到所需的催化劑。類似方法的缺陷在于(1)臭氧在反應過程成因其較強的氧化性能，可能將活性炭同時氧化(催化學報，2008，29(4)，335-340)，影響材料的使用壽命；(2)活性炭選擇吸附性較弱，實際工況下極易飽和，不能充分發揮臭氧催化劑的性能；(3)活性炭等吸附材料易吸濕，高濕度微環境下，臭氧催化劑活性減弱。

發明內容

本發明要解決的技術問題是克服現有技術中臭氧催化分解劑壽命短的缺陷，提供一種常溫去除臭氧的催化材料的制備方法。

為了解決上述技術問題，本發明提供了如下的技術方案：

一種常溫去除臭氧的催化材料的制備方法，包括如下步驟：

步驟一：將高錳酸鉀、溶劑與表面活性劑混合攪拌得到均相溶液X，以質量計算，均相溶液X中高錳酸鉀：溶劑：表面活性劑＝1：10～50：0.1～0.3；