[發明專利]一種甲醛分解材料及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 202011467371.2
• 申請日: 2020-12-14
• 公開（公告）號: CN112604680A
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發明（設計）人: 鎖國權;程妍;張佳琪;侯小江;馮雷;葉曉慧;張荔;楊艷玲
• 申請（專利權）人: 陜西科技大學
• 主分類號: B01J23/34
• 分類號: B01J23/34;B01D53/86;B01D53/72;B01D46/00
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 王晶

一種甲醛分解材料及其制備方法和應用，包括基材和錳氧化物量子點鑲嵌碳納米管，錳氧化物量子點鑲嵌碳納米管負載在基材上，所述錳氧化物量子點尺寸為0.1?10nm,均勻鑲嵌在碳納米管表面。本發明通過在基體上構筑錳氧化物量子點鑲嵌碳納米管。從而有效解決了錳氧化物掉粉的難題。

技術領域

本發明涉及化學催化分解技術領域，特別涉及一種甲醛分解材料及其制備方法和應用。

背景技術

甲醛是室內空氣中的主要污染物，具有刺激性，且有急性和慢性毒性，長期吸入甲醛具有致癌風險。常見的除甲醛手段有物理吸附、低溫等離子分解技術、催化燃燒、植物吸收、光催化等。但是，上述方法受限于吸附容量，高能耗，高溫，低效率和副產物等缺點，甲醛治理仍然是一個挑戰性的難題。本發明主要針對分解室內空氣中的低濃度甲醛。

錳氧化物具有將甲醛完全轉換為水和二氧化碳的催化活性。然而，錳氧化物仍存在室溫催化活性低，與基體鏈接不牢固，容易掉粉等諸多問題。

發明內容

為了克服上述現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種甲醛分解材料及其制備方法和應用，通過在基體上構筑錳氧化物量子點鑲嵌碳納米管。從而有效解決了錳氧化物掉粉的難題。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案是：

一種甲醛分解材料，包括基材和錳氧化物量子點鑲嵌碳納米管，錳氧化物量子點鑲嵌碳納米管負載在基材上，所述錳氧化物量子點尺寸為0.1-10nm,均勻鑲嵌在碳納米管表面。

一種甲醛分解材料的制備方法，包括以下步驟；

a.將一定量的淀粉溶解在去離子水中，并攪拌均勻，得到溶液A；

b.將一定量的高錳酸鹽加入到溶液A中，并攪拌均勻，得到溶液B；

c.將基材在上述溶液B中浸漬一定時間后取出烘干；

d.將烘干后的基材在惰性氣氛中焙燒后，即可得到甲醛分解材料。

所述步驟a中淀粉溶液濃度為1-10g/L。

所述步驟b中高錳酸鹽濃度為0.1-1g/L。

所述步驟b中高錳酸鹽為高錳酸鉀、高猛酸鈉、高錳酸銨等中的任何一種。

所述步驟c中基材為碳氈、碳布中的任何一種。

所述步驟c中浸漬時間為0.1-10h。

所述步驟d焙燒溫度為800-1000℃。

所述步驟d焙燒時間為0.5-5h。

所述甲醛分解材料具有分解包括甲醛在內的VOC及過濾PM顆粒的功能。

本發明的有益效果：

本發明制備工藝簡便，錳氧化物量子點鑲嵌碳納米管負載在基材上，無需粘結劑。制備成本低，不需要貴金屬作為活性組分。

使用方便，在室溫下就可高效分解空氣中的甲醛；風阻低，可以作為主動式凈化模塊。

使用安全，將甲醛分解為二氧化碳和水，不產生二次污染物；

容易再生，甲醛分解活性降低時，可以快速簡便再生，再生過程中無有毒有害二次污染物生成。

本發明中的錳氧化物為納米級量子點，具有非常高的比表面積以及豐富的催化活性位點，碳納米管具有非常好的電子傳輸能力，能夠保證錳氧化物氧化分解甲醛過程中具有快速的電子傳輸能力，能夠有效快速分解室內空氣中甲醛污染，能夠在室溫下持續、快速去除室內空氣中甲醛污染物。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明作進一步詳細說明。