[發明專利]光催化除甲醛改性催化劑及其制備方法、應用

在審

• 申請號: 202210429312.9
• 申請日: 2022-04-22
• 公開（公告）號: CN114849751A
• 公開（公告）日: 2022-08-05
• 發明（設計）人: 趙志成;孫偉佳;鄧偉;李順;劉勇;陳善良
• 申請（專利權）人: 廣東宜納新材料科技有限公司
• 主分類號: B01J27/24
• 分類號: B01J27/24;B01J35/10;B01D53/72;B01D53/86;B01D53/44
• 代理公司: 廣東捷成專利商標代理事務所(普通合伙) 44770
• 代理人: 宋安東

本發明公開了一種光催化除甲醛改性催化劑及其制備方法、應用。光催化除甲醛改性催化劑制備方法，包括：取尿素進行研磨，放入馬弗爐中煅燒后，自然冷卻至室溫，得到g?C₃N₄；將g?C₃N₄分散在DMF溶劑和無水乙醇的混合物中，然后超聲處理，再加入四水醋酸鈷、聚乙烯吡咯烷酮和吡嗪，攪拌后得到混合物A；將TCPP分散在DMF溶劑和無水乙醇的混合物中，得到混合物B；將混合入B加入到混合物A中攪拌，然后，轉移到采用聚四氟乙烯密封的高壓釜中反應，最后，將所得物用乙醇洗滌數次，將沉淀物烘干，制得光催化除甲醛改性催化劑。光催化除甲醛改性催化劑，由光催化除甲醛改性催化劑制備方法制備而成。本發明還提供一種光催化除甲醛改性催化劑的應用。

技術領域

本發明涉及甲醛凈化材料技術領域，特別是涉及一種光催化除甲醛改性催化劑及其制備方法、應用。

背景技術

隨著人們生活水平的逐漸提升，室內空氣質量也逐步備受關注，其中甲醛作為最廣為人知的揮發性有機物(VOCs)對人體健康的危害越來越受到重視。根據相關研究報道，甲醛等有害氣體會導致鼻咽癌、白血病等疾病發病率升高。室內甲醛主要自來于家具、涂料等室內裝修材料。人體長期暴露在高濃度甲醛的空氣中所帶來的潛在風險不容忽視。因此，在現代社會中，對室內空氣中的甲醛進行凈化處理，提高室內空氣質量，對人類的生活有著極其重要的意義。

目前，去除甲醛的治理技術中，吸附除醛技術缺點在于吸附量不夠高、吸附速率較慢并且再生性能不理想；熱催化法、等離子處理技術缺點在于需要額外的能量輸入、昂貴的設備、要求輔助配件、運行成本高等；生物法技術受限于處理效率低、運行不穩定和工藝耗時過長。基于多種方法技術的對比、權衡，光催化除醛技術利用到半導體材料，通過太陽光的照射，使其產生催化效應，可將室內空氣中的甲醛等有害物質降解成甲酸或二氧化碳和水，并且，在除醛的同時，還可以起到殺菌除異味的作用。但是，當前光催化除醛的材料依然面臨著一些常見的困難亟待突破，諸如現有的常規商業化光催化除醛材料大多數紫外吸收、且性能不理想，尤其較少見能可見光催化除甲醛的環境友好型功能材料。因此，開發能夠在室溫下可見光響應的高效快速凈化空氣中甲醛的經濟且環保的材料顯得尤為重要。

發明內容

基于此，本發明的目的在于，提供一種光催化除甲醛改性催化劑及其制備方法、應用，以解決現有技術中現有的催化劑只在紫外吸收條件下才能發揮甲醛去除的技術問題。

第一方面，一種光催化除甲醛改性催化劑制備方法，包括：

取尿素進行研磨，放入馬弗爐中煅燒后，自然冷卻至室溫，得到g-C₃N₄；

將g-C₃N₄分散在DMF溶劑和無水乙醇的混合物中，然后超聲處理，再加入四水醋酸鈷、聚乙烯吡咯烷酮和吡嗪，攪拌后得到混合物A；將TCPP分散在DMF溶劑和無水乙醇的混合物中，得到混合物B；將混合入B加入到混合物A中攪拌，然后，轉移到采用聚四氟乙烯密封的高壓釜中反應，最后，將所得物用乙醇洗滌數次，將沉淀物烘干，制得光催化除甲醛改性催化劑。

上述技術方案在一種實施方式中，取尿素20g進行研磨，放入馬弗爐中加熱至550℃煅燒4h，其中，升溫速率為5℃/min，并自然冷卻至室溫，得到淡黃色的g-C₃N₄。