[發明專利]一種無光催化降解VOC的催化劑及制備工藝、制備裝置

在審

• 申請號: 202210298404.8
• 申請日: 2022-03-25
• 公開（公告）號: CN114392739A
• 公開（公告）日: 2022-04-26
• 發明（設計）人: 楊勝洋;王濤;隋群;姜美仙;于軍軍;王琳
• 申請（專利權）人: 煙臺沃泰特新材料科技有限責任公司
• 主分類號: B01J23/63
• 分類號: B01J23/63;B01J23/89;B01J21/06;B01J37/18;B01J37/08;B01J37/00;B01J37/02;A01N59/16;A01P1/00;A01P3/00;B01D53/86;B01D53/72;B01D53/74;A61L2/08
• 代理公司: 山東明宇知信知識產權代理事務所(普通合伙) 37329
• 代理人: 陶一萌

本發明涉及清潔技術領域，具體涉及一種無光催化降解VOC的催化劑及制備工藝、制備裝置。該催化劑為C?M₁O_x?M₂O_y?M₃NPs，其中，x、y分別代表催化劑中M₁O_x、M₂O_y的質量百分含量，x、y數值隨著催化劑基材而不同，且50%x+y60%；其中，M₁O_x為第一助催化劑，M₂O_y為第二助催化劑，C表示催化劑TiO₂，M₃NPs是金屬納米顆粒。M₃NPs是Ag納米顆粒。本發明提供的催化降解VOC的催化劑及制備工藝、制備裝置，能夠在無光條件下降解VOC，在室內或者無光環境下發揮優良的降解效果。

技術領域

本發明屬于清潔技術領域，具體涉及一種無光催化降解VOC的催化劑及制備工藝、制備裝置。

背景技術

隨著人們對居住環境的要求越來越高，室內環境污染已成為老百姓心中的痛點。現代都市人80%以上的時間是在室內度過，以甲醛、苯系物為代表的揮發性有機物（VOC）污染和細菌為代表的微生物污染，嚴重危害人們的健康。目前，市場上的光觸媒只有在短波長強光作用下，才能有效地降解甲醛等，在室內或者無光環境下，難以發揮降解效果。

日本光催化之父藤島昭指出：如果想在室內使用光觸媒，較弱的可見光無法有效降解VOC。為了克服該難題，本發明提供了一種性能優越的催化劑，以此實現無光降解VOC的技術效果。

發明內容

本發明的目的在于提供一種無光催化降解VOC的催化劑及制備工藝、制備裝置，解決了如何在無光條件下降解VOC的技術問題，在室內或者無光環境下，可以發揮降解效果。

一種無光催化降解VOC的催化劑，該催化劑為C-M₁O_x-M₂O_y-M₃NPs，其中，x、y分別代表催化劑中M₁O_x、M₂O_y的質量百分含量，x、y數值隨著催化劑基材而不同，且50%x+y60%；

其中，M₁O_x為第一助催化劑，M₂O_y為第二助催化劑，C表示催化劑TiO₂，M₃NPs是金屬納米顆粒。

M₁O_x的含量為45%x55%，具體的元素為Al、Ca、Fe中的任意一種；

M₂O_y的含量為5%y15%，具體的元素為Co、Ni、Ce中的任意一種；

M₃NPs是Ag納米顆粒，且含量為5%。

一種無光催化降解VOC的催化劑制備工藝，具體步驟包括：

步驟S1：利用分子組裝、催化鏈轉移聚合和多級熱處理技術構筑有機-無機有序復合光催化材料，獲得催化劑C-M₁O_x-M₂O_y-M₃NPs；

步驟S2：對所制備的光催化劑進行催化測試表征，構建催化強度與用量之間的內在關系。

所述步驟S1中，在分子組裝時，將四氯化鈦和堿性金屬氧化物M₁Ox-M₂Oy反應，利用酸堿性質的劇烈反應，實現在微堿性的PH條件下完成三種納米粒子選擇性自我組裝過程；

在催化鏈轉移聚合時，用丙烯酸改性的硝酸銀加入分子組裝完成的體系中，再添入AIBN光引發劑，無氧狀態下光照反應10小時，結束后，分離干燥得到固體；