[發(fā)明專利]一種用于室溫消除甲醛和一氧化碳的催化劑及其制備方法

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• 申請(qǐng)日: 2020-12-01
• 公開（公告）號(hào): CN112371121A
• 公開（公告）日: 2021-02-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張文祥;閆雪蘭;甘濤;劉鋼
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 吉林大學(xué)
• 主分類號(hào): B01J23/656
• 分類號(hào): B01J23/656;B01J23/89;B01D53/86;B01D53/72;B01D53/62
• 代理公司: 北京市盛峰律師事務(wù)所 11337
• 代理人: 席小東

本發(fā)明提供一種用于室溫消除甲醛和一氧化碳的催化劑及其制備方法，所述催化劑以鉑基貴金屬為活性組份，以錳鉀礦型八面體分子篩作為載體，將鉑基貴金屬活性組份負(fù)載到錳鉀礦型八面體分子篩載體上；其中，鉑基貴金屬活性組份，以貴金屬元素計(jì)，為催化劑總質(zhì)量的0.01％?1％。優(yōu)點(diǎn)為：(1)催化劑制備過程簡(jiǎn)單，在室溫條件下具有較好的對(duì)甲醛和一氧化碳的催化活性，較好的熱穩(wěn)定性，因此，適用范圍廣；(2)在水汽存在下能夠促進(jìn)低溫催化反應(yīng)，進(jìn)而提高對(duì)甲醛和一氧化碳的催化活性，在室溫條件下，對(duì)甲醛和一氧化碳的去除率均達(dá)到100％，因此，催化效率高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于催化劑制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于室溫消除甲醛和一氧化碳的催化劑及其制備方法。

背景技術(shù)

甲醛是主要的室內(nèi)空氣污染物之一，作為樹脂粘結(jié)劑的一種成分廣泛應(yīng)用于家具和建材行業(yè)。隨著時(shí)間的推移，會(huì)慢慢釋放出來，造成嚴(yán)重的健康問題。2017年10月27日，世界衛(wèi)生組織國際癌癥研究機(jī)構(gòu)公布甲醛為一類致癌物。2019年7月23日，甲醛被列入有毒有害水污染物名錄(第一批)。長(zhǎng)期吸入甲醛會(huì)對(duì)身體造成多種危害：如吸入甲醛會(huì)刺激皮膚黏膜，引發(fā)色斑、皮炎等皮膚癥狀；大量吸入甲醛會(huì)出現(xiàn)頭暈、乏力等癥狀；甲醛可能會(huì)導(dǎo)致基因突變，嚴(yán)重時(shí)甚至出現(xiàn)甲醛中毒；大量吸入甲醛可能會(huì)造成死亡。

一氧化碳是一種無色、無味的氣體，熔點(diǎn)205.028℃，沸點(diǎn)191.58℃，被稱作是21世紀(jì)的無聲殺手。含碳化合物的不完全燃燒導(dǎo)致一氧化碳釋放到環(huán)境中。一氧化碳與血細(xì)胞中的血紅蛋白結(jié)合，轉(zhuǎn)化為羧化血紅蛋白，從而降低血細(xì)胞的攜氧能力，身體各部分缺乏氧供應(yīng)，導(dǎo)致一氧化碳中毒。近幾十年來，空氣污染指數(shù)一直在不斷上升。世界上排放大量的一氧化碳(2000年為10.9億噸)，工業(yè)化、運(yùn)輸、商業(yè)和恐怖活動(dòng)是造成這種情況的主要因素。碳氧化物的主要污染源包括：利用燃煤燃燒系統(tǒng)的蒸汽發(fā)電廠、汽車以及各種化學(xué)工業(yè)和煉油廠。隨著工業(yè)化的蓬勃發(fā)展，一氧化碳的污染愈發(fā)嚴(yán)重，消除一氧化碳以及控制其排放的問題已經(jīng)迫在眉睫。

目前，去除甲醛和一氧化碳的方法主要包括以下幾種：(一)吸附法：吸附法是最常見的消除甲醛和一氧化碳等有害氣體的技術(shù)，用高錳酸鉀、活性炭、氧化鋁和一些陶瓷材料作為吸附劑，進(jìn)而去除甲醛和一氧化碳有廣泛的研究，但吸附法具有以下問題：吸附劑的有效性通常受到低吸附容量的限制。(二)催化氧化法：催化氧化法由于其較低的能耗，更強(qiáng)的處理能力，無二次污染等優(yōu)勢(shì)，具有更好的商業(yè)應(yīng)用前景。研究發(fā)現(xiàn)，3d過渡金屬氧化物在一氧化碳氧化反應(yīng)中表現(xiàn)出較好的活性，但由于金屬氧化物一般需要較高的溫度(300℃)才能夠?qū)⒁谎趸佳趸虼讼拗屏朔琴F金屬催化劑的應(yīng)用。不同類型的貴金屬負(fù)載型催化劑已被用于催化轉(zhuǎn)化CO。但該系列催化劑目前存在以下不足：(1)完全催化一氧化碳所需溫度較高；(2)催化劑在潮濕條件下急劇失活。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明提供一種用于室溫消除甲醛和一氧化碳的催化劑及其制備方法，可有效解決上述問題。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

本發(fā)明第一目的是提供一種用于室溫消除甲醛和一氧化碳的催化劑，所述催化劑以鉑基貴金屬為活性組份，以錳鉀礦型八面體分子篩作為載體，將鉑基貴金屬活性組份負(fù)載到錳鉀礦型八面體分子篩載體上；其中，鉑基貴金屬活性組份，以貴金屬元素計(jì)，為催化劑總質(zhì)量的0.01％-1％。

優(yōu)選的，所述鉑基貴金屬活性組份為鉑單質(zhì)；或者，所述鉑基貴金屬活性組份為膠體法制備的鉑基貴金屬，其中，氯鉑酸為H₂PtCl₆·6H₂O。

優(yōu)選的，所述錳鉀礦型八面體分子篩載體，為未修飾的錳鉀礦型八面體分子篩載體，或者，為修飾后的錳鉀礦型八面體分子篩載體。

優(yōu)選的，所述修飾后的錳鉀礦型八面體分子篩載體，為離子摻雜修飾的錳鉀礦型八面體分子篩載體，或者，為羥基氧化物修飾的錳鉀礦型八面體分子篩載體。