[發(fā)明專利]負(fù)載型催化劑及其制備方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201910256828.6 | 申請日： | 2019-04-01 |
| 公開（公告）號： | CN109967076B | 公開（公告）日： | 2022-04-29 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 許第發(fā);許凱強;張世英;張向超;李金維 | 申請（專利權(quán)）人： | 長沙學(xué)院 |
| 主分類號： | B01J23/62 | 分類號： | B01J23/62;B01J37/10;B01J37/16;B01D53/86;B01D53/72 |
| 代理公司： | 華進聯(lián)合專利商標(biāo)代理有限公司 44224 | 代理人： | 黃鴻華;黃晶晶 |
| 地址： | 410022 湖*** | 國省代碼： | 湖南;43 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 負(fù)載 催化劑 及其 制備 方法 | ||
本發(fā)明涉及一種負(fù)載型催化劑及其制備方法，負(fù)載型催化劑包括載體和負(fù)載于所述載體上的活性組分，所述載體為羥基氧化銦，所述活性組分為貴金屬。本發(fā)明選用羥基氧化銦作為載體，羥基氧化銦豐富的羥基不僅為小粒徑、高分散且與載體附著緊密的貴金屬納米顆粒提供了生長錨固點，而且為甲醛分子提供了更多的吸附位點，羥基氧化銦與貴金屬的協(xié)同作用促進了甲醛分子的分解。本發(fā)明所制得的催化劑，室溫下將甲醛礦化為二氧化碳和水的速率常數(shù)為0.19×10?2ppm?1·min?1，分別是三氧化二銦和氫氧化銦負(fù)載貴金屬催化劑的3.8和19倍。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及催化劑領(lǐng)域，特別是涉及一種負(fù)載型催化劑及其制備方法。
背景技術(shù)
甲醛是一種典型的室內(nèi)空氣污染物，已被世界衛(wèi)生組織確定為致癌和致畸物質(zhì)。在眾多清除甲醛的方法例如通風(fēng)換氣法、植物吸收法、物理吸附法、光催化氧化法和室溫催化氧化法等方法中，室溫催化氧化法由于具有氧化效率高、可將甲醛完全礦化為二氧化碳和水、不產(chǎn)生二次污染、無需額外能量輸入、反應(yīng)條件溫和以及操作簡單易行等特點，因而備受關(guān)注且被廣泛研究。但是，目前用于室溫催化氧化法的負(fù)載型催化劑的催化性能不高，在室溫下將甲醛礦化為二氧化碳和水的速率仍然較低。
發(fā)明內(nèi)容
基于此，有必要提供一種在室溫下催化氧化甲醛的速率較高的負(fù)載型催化劑。
一種負(fù)載型催化劑，包括載體和負(fù)載于所述載體上的活性組分，所述載體為羥基氧化銦，所述活性組分為貴金屬。
本發(fā)明選用羥基氧化銦作為載體，一方面，豐富的羥基提供了更多的錨固點并可靜電吸附Pt6+，這有利于貴金屬納米顆粒與載體的緊密固著并提高貴金屬納米顆粒的金屬分散度，縮短活性氧原子與甲醛分子的作用距離；另一方面，豐富的羥基為甲醛分子提供了更多的吸附位點，這有利于甲醛分子的富集，并加快甲醛分子的質(zhì)子化和礦化產(chǎn)物的脫附速度，更好地發(fā)揮載體與活性組分的協(xié)同作用。同時，由于羥基氧化銦天然含有豐富的結(jié)構(gòu)和表面羥基，也就無需對載體進行改性，這提高了催化劑的可操作性和實用性。本發(fā)明所制備的負(fù)載型催化劑表現(xiàn)出良好的室溫催化氧化甲醛的活性，60min內(nèi)對甲醛的去除率為92％，礦化速率常數(shù)為0.19×10-2ppm-1·min-1，分別是三氧化二銦和氫氧化銦負(fù)載貴金屬催化劑的3.8和19倍，重復(fù)使用6次活性依然保持不變。
在其中一個實施例中，所述貴金屬為鉑。
在其中一個實施例中，所述羥基氧化銦的粒徑為1μm～2μm，所述貴金屬的粒徑為2nm～5nm。
在其中一個實施例中，所述活性組分與所述載體的質(zhì)量比為(0.5～2):100。
本發(fā)明還提供了一種負(fù)載型催化劑的制備方法，包括以下步驟：將含有貴金屬離子的溶液與羥基氧化銦混合并加入還原劑進行還原反應(yīng)，得到所述負(fù)載型催化劑。
在其中一個實施例中，所述還原劑為硼氫化鈉和氫氧化鈉的混合溶液，其中硼氫化鈉和氫氧化鈉的濃度均為0.1mol/L～0.2mol/L，所述含有貴金屬離子的溶液中貴金屬離子的濃度為1mmol/L～5mmol/L，所述還原反應(yīng)的時間為30min～60min。
在其中一個實施例中，所述羥基氧化銦的制備方法包括以下步驟：將銦鹽水溶液、乙酸鈉和分散劑混合進行水熱反應(yīng)，得到所述羥基氧化銦。
在其中一個實施例中，所述乙酸鈉中的鈉離子與所述銦鹽水溶液中的銦離子的摩爾比為(6～8):1。
在其中一個實施例中，所述分散劑為甲醇、乙醇、正戊醇、乙二醇、乙酸乙酯、乙酸戊酯、丙酮和乙醚中的一種或幾種，所述分散劑與所述銦鹽水溶液中的水的體積比為(4～6):1。
在其中一個實施例中，所述水熱反應(yīng)的溫度為180℃～220℃，保溫時間為24小時～48小時。
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