[發明專利]鈀基催化劑及其制備方法、用途

在審

• 申請號: 202010190006.5
• 申請日: 2020-03-18
• 公開（公告）號: CN111330572A
• 公開（公告）日: 2020-06-26
• 發明（設計）人: 張作泰;姜桂敏;卜奕玢
• 申請（專利權）人: 南方科技大學
• 主分類號: B01J23/63
• 分類號: B01J23/63;B01J37/03;B01J37/08;B01J37/18;B01D53/86;B01D53/72
• 代理公司: 廣州德科知識產權代理有限公司 44381
• 代理人: 萬振雄;陳曉妍

本發明涉及催化劑技術領域，尤其涉及一種鈀基催化劑及其制備方法、用途。該鈀基催化劑的制備方法包括以下步驟：沉淀沉積，將二氧化鈰納米材料加入到硝酸鈀水溶液中，得到混合溶液，向混合溶液中加入氫氧化物水溶液，控制pH和溫度，老化后得到沉淀；煅燒，分離出沉淀，對沉淀煅燒，得到氧化鈀基催化劑；還原：在還原性氣體氛圍中，煅燒氧化鈀基催化劑，得到鈀基催化劑。本發明的鈀基催化劑在室溫條件下具有良好的催化分解甲醛作用。制備方法操作工藝簡單，具有普適性。催化劑制備過程穩定性好，成本低，適用于固定床反應器的填充材料，應用前景良好。

技術領域

本發明涉及催化劑技術領域，尤其涉及一種鈀基催化劑及其制備方法、用途。

背景技術

甲醛是室內污染的主要成分，是常溫下無色具有刺激性氣味的氣體，其廣泛來源于建筑材料、家裝產品等材料的釋放。甲醛被歸為第一類致癌物質，吸入甲醛會對人體的呼吸系統，神經系統等帶來損傷，長期停留在甲醛環境中，還有可能引發白血病，鼻咽癌等病癥。考慮到甲醛在建筑材料中應用廣泛，而如今人們普遍習慣在室內進行各種活動，人均在室內度過的時間延長，故室內甲醛的處理對保護人類健康具有重要的意義。

想要消除室內甲醛，除了減少可釋放甲醛的來源之外，最簡單的方法就是開窗通風，但是甲醛污染源一般需要三到十五年的釋放周期，也就是說，即便經常開窗通風也仍有必要對室內殘留甲醛進一步去除。目前，常見的去除甲醛方法包括：吸附法、光催化氧化法、熱催化氧化法等。其中，吸附法主要是利用活性炭等具有高吸附能力的材料來吸附甲醛，護著利用植物吸收甲醛。此方法雖然操作方便，但去除甲醛效果一般，容易帶來二次污染，且需要經常更換吸附材料。光催化氧化法發需要提供紫外光源，而紫外光源價格高且易損耗，難以真正在實際生活中應用，此外該方法的催化劑易失活也是導致其應用受限的原因之一。熱催化氧化法是以空氣、氧氣等作為氧化劑，通過催化劑吸附空氣中的甲醛進行氧化反應，生成無毒無害的二氧化碳和水，該方法較為環保，是一種具有潛力的去除甲醛的技術。然而，現階段可達到室溫條件下完全催化甲醛的催化劑較少，并且需要負載的貴金屬量較大，導致催化劑成本過高，再加上室溫催化效果不理想，需要加熱等手段輔助，操作復雜，這些不利因素限制了貴金屬催化劑在實際生活中真正推廣應用。

發明內容

本發明的目的在于提供一種鈀基催化劑及其制備方法、用途。

第一個方面，本發明提供一種鈀基催化劑的制備方法，所述制備方法包括以下步驟：

沉淀沉積：將二氧化鈰納米材料加入到硝酸鈀水溶液中，得到混合溶液，向所述混合溶液中加入氫氧化物水溶液，控制pH和溫度，老化后得到沉淀；

煅燒：分離出所述沉淀，對所述沉淀煅燒，得到氧化鈀基催化劑；

還原：在還原性氣體氛圍中，煅燒所述氧化鈀基催化劑，得到所述鈀基催化劑。

進一步地，在所述制備方法中，所述沉淀沉積的步驟為：將所述二氧化鈰納米材料倒入處于攪拌狀態的所述硝酸鈀水溶液中，混合攪拌20-40分鐘得到所述混合溶液，向所述混合溶液中滴加所述氫氧化物水溶液，調節pH為9-11，在40-60℃下水浴老化2-4小時，得到所述沉淀；所述氫氧化物水溶液選自氫氧化鈉水溶液或氫氧化鉀水溶液。

其中，混合攪拌20-40分鐘包括該攪拌時間內的任一點值，例如混合攪拌20分鐘、25分鐘、30分鐘、35分鐘或40分鐘。調節pH為9-11包括該pH值范圍內的任一點值，例如調節pH為9、10或11。水浴老化溫度為40-60℃包括該溫度范圍內的任一點值，例如水浴老化溫度為40℃、45℃、50℃、55℃或60℃。水浴老化時間為2-4小時包括該時間范圍內的任一點值，例如水浴老化時間為2小時、2.5小時、3小時、3.5小時或4小時。

優選地，在所述沉淀沉積的步驟中，混合攪拌的時間為30分鐘，滴加氫氧化鈉水溶液后，調節pH為10，在40℃下水浴老化3小時。