[發明專利]一種尖晶石型銅錳滅菌除醛催化材料及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202110431471.8
• 申請日: 2021-04-21
• 公開（公告）號: CN113198486B
• 公開（公告）日: 2022-07-01
• 發明（設計）人: 張惠斌;方倩;徐凱
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: B01J23/889
• 分類號: B01J23/889;B01D53/86;B01D53/72;A01N59/20;A01N59/16;A01P1/00
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏;薄盈盈

本發明涉及催化材料領域，尤其涉及一種尖晶石型銅錳滅菌除醛催化材料及其制備方法和應用。所述方法包括：將銅物料加入至氯化氫水溶液中，配制為銅液；將高錳酸鉀溶于水，配制為錳液；將銅液和錳液混合，進行水熱反應，水熱反應結束后調節溶液pH值至中性或弱堿性并持續進行攪拌，隨后靜置陳化，陳化后噴霧干燥得到前驅體；對前驅體進行清洗和干燥，隨后進行高溫煅燒，即可得到尖晶石型銅錳滅菌除醛催化材料。制備方法簡潔高效，對設備需求低；對甲醛具有良好的催化降解效果；無需外加物質進行配合，可對甲醛進行直接催化降解；具有非常優異的殺滅細菌性能。

技術領域

本發明涉及催化材料領域，尤其涉及一種尖晶石型銅錳滅菌除醛催化材料的制備方法。

背景技術

室內的木器、木板、家具和墻壁及其表層的涂料中均基本含有甲醛，并且，經研究發現，甲醛的釋放期通常為三至十五年，即即便在裝修很長時間后，許多器具還是會持續地釋放甲醛。而世界衛生組織在2004年發布的第153號公報認定：甲醛為致癌和致畸形物質。其是公認的變態反應源，也是潛在的強致突變物之一，是導致幼兒白血病的危險因素之一。根據醫學雜志及相關文獻報道，室內甲醛對人體健康的危害可歸納為刺激作用、毒性作用和致癌作用。

然而，甲醛即便具有如此大的危害性，由于受到材料和技術所限，目前在制造室內家具和裝修過程中仍無法完全禁止使用含有甲醛的物質和材料，因此室內的甲醛污染無法從根源進行解決。進而為了減少甲醛污染對人們所帶來的影響，目前許多技術人員對甲醛的吸收和分解進行了研究，期望研制出能夠有效吸收、分解甲醛的環保凈化材料。

目前用以甲醛催化降解的材料大部分為二氧化錳、二氧化鈦、硅藻土等，但是上述的甲醛催化材料均存在一定的使用局限性和缺陷，并且，上述材料中二氧化鈦還存在著價格較為昂貴等問題。

為此，本領域技術人員對甲醛催化降解材料進行了多方面的研究。如中國專利局于2019年3月1日公開的一種可吸收甲醛的裝飾涂料及其制備方法的發明專利申請，申請公開號為CN109401508A，該技術方案中主要的活性物質是FeOx·MnOy·TiO2納米復合物，該納米復合物具有一定吸收和降解甲醛能力，但是其本身的涂料形態受到一定使用限制的同時導致其無法再生，并且其涂料固化后透氣性差，與甲醛的接觸面積小，因此吸收效率也較為有限，吸收后降解的效率也較弱。

尖晶石型銅錳材料經研究表面其具有獨特的催化性，如中國專利局于2017年11月14日公開的一種具有空心六面體錳酸銅尖晶石的制備及其催化臭氧氧化除污技術的應用方法的發明專利授權，授權公開號為CN105195168B。該技術方案所制得的尖晶石型催化材料具有催化臭氧產生高氧化性的能力，能夠用于水處理，但是其在用于甲醛催化降解時，經過大量的試驗和檢測表明其效果較差，并且需要臭氧進行配合，無法直接有效地催化降解甲醛。

發明內容

為解決現有的甲醛催化材料存在一定的使用局限性和缺陷性，并且部分甲醛催化降解材料還存在成本高、制備難度大等問題，本發明提供了一種尖晶石型銅錳滅菌除醛催化材料的制備方法。

本發明的目的在于：一、對尖晶石型銅錳材料進行成分和結構上的雙重調整，使其能夠有效對甲醛進行催化降解；二、提高對甲醛催化降解的效率和效果；三、使得單位重量尖晶石型銅錳滅菌除醛催化材料能夠降解更多的甲醛；四、提高材料的使用壽命，并使其具有更良好的加熱自再生能力；五、使得催化局具有良好的殺滅細菌能力。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案。

一種尖晶石型銅錳滅菌除醛催化材料的制備方法，

所述方法包括以下步驟：

1)將銅物料加入至氯化氫水溶液中，配制為銅液；

2)將高錳酸鉀溶于水，配制為錳液；

3)將銅液和錳液混合，進行水熱反應，水熱反應結束后調節溶液pH值至中性或弱堿性并持續進行攪拌，隨后靜置陳化，陳化后噴霧干燥得到前驅體；