[發(fā)明專利]用于室溫去除甲醛的鐵氮摻雜催化劑的制備方法

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• 申請日: 2019-06-18
• 公開（公告）號: CN110302820A
• 公開（公告）日: 2019-10-08
• 發(fā)明（設計）人: 何俊;孫勇;劉潮杰
• 申請（專利權）人: 寧波諾丁漢大學
• 主分類號: B01J27/24
• 分類號: B01J27/24;B01J35/06;B01J37/08;B01D53/86;B01D53/72
• 代理公司: 寧波市鄞州甬致專利代理事務所(普通合伙) 33228
• 代理人: 張鴻飛

本發(fā)明公開一種用于室溫去除甲醛的鐵氮摻雜催化劑的制備方法，制備步驟包括：(1)以稀硝酸溶液或者氫氧化鈉溶液作為活性炭纖維的預處理溶液，然后將活性炭纖維浸泡其中進行預處理，預處理完成后進行洗滌、干燥得到改性活性炭纖維；(2)以硝酸鐵、尿素、鈦酸四丁酯和表面活性劑為原料制備得到改性二氧化鈦溶膠；(3)將步驟(1)中的改性活性炭纖維加入到步驟(2)中的改性二氧化鈦凝膠中，混合均勻進行煅燒得到所述甲醛催化劑。具有所述甲醛催化劑通過對催化劑以及其載體進行改性，并且不含貴金屬成分，室溫以及可見光下催化效率高，催化效率穩(wěn)定的技術效果。

技術領域

本發(fā)明涉及過渡金屬復合催化劑技術領域，具體的涉及一種新型高效低成本的用于室溫去除甲醛的鐵氮摻雜催化劑的制備方法。

背景技術

自19世紀90年代以來，室內空氣凈化便受到了廣泛的關注。眾所周知，通常情況下，人類80％的時間是在室內度過的，由于室內環(huán)境中各種排放源的存在，室內的空氣質量可能比環(huán)境大氣要差的多。甲醛不僅是室外大氣中揮發(fā)性有機化合物的主要組成部分，也是最為熟知的一種室內空氣污染物。它主要來自家具櫥柜、膠合板地板以及其它室內陳設。在室溫下,甲醛以氣相的形式存在，是一種無色且高度氧化的、具有刺激性氣味的難聞的氣體。長時間或短時間暴露在含有甲醛(HCHO)的空氣(例如，甲醛濃度超過健康閾值)中，可能會患上各種急性或慢性癥狀/疾病，包括頭痛、頭暈、虛弱乏力、感覺障礙、免疫力下降、嗜睡、記憶減退、神經(jīng)衰弱、抑郁等，甚至可能患上呼吸功能障礙和中毒性肝損傷，包括肝細胞損傷和肝輻射能反常。

由于工業(yè)化和城市化使人類的生活質量不斷提高，人們對室內環(huán)境中的空氣質量和相關安全問題的關注越來越多。在已發(fā)表的文獻中，報道了許多用于去除室內甲醛的技術或處理方法，例如吸附、過濾和氧化。其中，光催化氧化被認為是降低室內環(huán)境中甲醛濃度的一種經(jīng)濟且環(huán)保的方法。然而，進一步顯著提高光催化劑降解甲醛的效率仍面臨挑戰(zhàn)。

發(fā)明內容

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術的上述不足，提供一種用于室溫去除甲醛的鐵氮摻雜催化劑的制備方法，所述甲醛催化劑通過對催化劑以及其載體進行改性，并且不含貴金屬成分，室溫以及可見光下催化效率高，催化效率穩(wěn)定的高效催化劑。

為了解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案為：一種用于室溫去除甲醛的鐵氮摻雜催化劑的制備方法，制備步驟包括：

(1)以稀硝酸溶液或者氫氧化鈉溶液作為活性炭纖維的預處理溶液，然后將活性炭纖維浸泡其中進行預處理，預處理完成后進行洗滌、干燥得到改性活性炭纖維；

(2)以硝酸鐵、尿素、鈦酸四丁酯(TBOT)和表面活性劑為主要原料制備得到改性二氧化鈦溶膠；

(3)將步驟(1)中的改性活性炭纖維加入到步驟(2)中的改性二氧化鈦凝膠中，混合均勻進行煅燒得到所述甲醛催化劑。

優(yōu)選地，步驟(1)中活性炭纖維在預處理溶液中的浸泡時間為1～2小時，洗滌2-5次，干燥溫度為100-150℃，干燥時間為12～24小時。

優(yōu)選地，步驟(1)中預處理溶液的濃度為0.5～2.25mol/L。

優(yōu)選地，步驟(2)中所述的表面活性劑為十二烷基苯磺酸鈉或聚乙二醇，所述的表面活性劑與鈦酸四丁酯的質量比為1:15～60；當表面活性劑用量為0.116～0.465g時，硝酸鐵用量為0.058～0.101g，尿素的用量為0.321～1.179g。

優(yōu)選地，步驟(3)中的煅燒溫度為350℃～450℃，煅燒時間為1～2小時。

優(yōu)選的，步驟(2)中制備改性二氧化鈦溶膠的過程，包括將硝酸鐵、尿素、無水乙酸和去離子水進行混合的過程，其中的去離子水的添加量與鈦酸四丁酯的質量比為6～18:7。

本發(fā)明的優(yōu)點和有益效果：