[發(fā)明專(zhuān)利]一種Pt/TiO2

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202211316263.4
• 申請(qǐng)日: 2022-10-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN116408071A
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-07-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳中流;黃壘;宋遠(yuǎn)博;李海杰;施利毅;張丹
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 深圳芯聞科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): B01J23/42
• 分類(lèi)號(hào): B01J23/42;B01J35/02;B01D53/86;B01D53/72;B82Y30/00;B82Y40/00;G01N33/00
• 代理公司: 深圳市國(guó)亨知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44733
• 代理人: 姜瑩

本發(fā)明公開(kāi)了一種Pt/TiOsubgt;2/subgt;納米材料制備方法及其應(yīng)用，包括以下步驟，取一定質(zhì)量的金紅石TiOsubgt;2/subgt;(R)，分散于去離子水中，形成TiOsubgt;2/subgt;(R)分散液；向TiOsubgt;2/subgt;(R)分散液內(nèi)加入鉑源；按照NaBHsubgt;4/subgt;與Pt的一定的按照摩爾比，取定量的NaBHsubgt;4/subgt;，溶于0℃的去離子水中，形成NaBHsubgt;4/subgt;溶液；將NaBHsubgt;4/subgt;溶液與TiOsubgt;2/subgt;(R)中混合進(jìn)行還原反應(yīng)，反應(yīng)后將反應(yīng)液抽濾并收集固體樣品，對(duì)固體樣品進(jìn)行干燥得到固體Pt/TiOsubgt;2/subgt;(R)。本發(fā)明以金紅石TiOsubgt;2/subgt;(R)為載體的催化劑，TiOsubgt;2/subgt;(R)催化劑，NaBHsubgt;4/subgt;與Pt按照摩爾比為500及500以上，從而顯著提升了其催化性能，使得其比Pt/TiOsubgt;2/subgt;(A)具有更好的催化效果和濕度耐受性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光催化技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種Pt/TiO₂納米材料制備方法，及其在甲醛催化氧化和甲醛傳感方面的應(yīng)用。

背景技術(shù)

Pt/TiO₂納米材料在催化、光催化、電催化、傳感等很多領(lǐng)域有重要應(yīng)用，但由于Pt的稀缺性和高成本限制了廣泛應(yīng)用，開(kāi)發(fā)低擔(dān)載量、高活性的Pt基納米材料十分有意義。為降低Pt的擔(dān)載量、提高其本征活性，目前發(fā)展了很多行之有效的方法，例如表面堿金屬離子摻雜、構(gòu)建表面缺陷、尺寸效應(yīng)、形貌效應(yīng)等。通過(guò)金屬-載體的電子相互作用(EMSI)來(lái)提升Pt基催化劑的活性近年獲得關(guān)注；其核心是通過(guò)調(diào)節(jié)金屬與載體界面之間的化學(xué)鍵和相關(guān)電荷轉(zhuǎn)移，從而調(diào)整金屬粒子表面位點(diǎn)的電子和化學(xué)特性，以此達(dá)到更好的催化效果。

甲醛是一種常見(jiàn)的室內(nèi)空氣污染物，存在于木材家具、房屋涂料、膠黏劑等，釋放周期長(zhǎng)達(dá)10多年。長(zhǎng)時(shí)間吸入HCHO，會(huì)對(duì)鼻腔、眼睛和呼吸道粘膜產(chǎn)生刺激，引起免疫力下降，甚至引發(fā)更嚴(yán)重的健康問(wèn)題，因此，需要發(fā)展高效的室內(nèi)除醛手段。其中，催化氧化法具有高效、穩(wěn)定和無(wú)二次污染等優(yōu)勢(shì)，被認(rèn)為是去除HCHO最有前途的方法之一。以Pt/TiO₂納米材料就是一種非常高效的甲醛的催化劑，能夠在室溫下實(shí)現(xiàn)對(duì)甲醛的高效去除，但是如何獲得低Pt擔(dān)載量、高活性的Pt/TiO₂納米材料是一項(xiàng)重要挑戰(zhàn)。

此外，目前針對(duì)甲醛的檢測(cè)方有高效氣相色譜-質(zhì)譜法、極譜法、酚試劑法、熒光分光光度法等。雖然這些方法對(duì)甲醛的檢測(cè)具有很高的靈敏度和選擇性，但幾乎都需要耗時(shí)的樣品制備過(guò)程和龐大的檢測(cè)儀器。相比之下，半導(dǎo)體氣敏傳感器制備成本低、使用簡(jiǎn)單、能實(shí)現(xiàn)快速高效的實(shí)時(shí)檢測(cè)預(yù)警，更加有利于大范圍的普及。

TiO₂也是一種傳統(tǒng)的氣敏材料，但單一組分的TiO₂對(duì)特定氣體分子例如甲醛的敏感性和選擇性有限，難以對(duì)目標(biāo)氣體進(jìn)行有效的鑒別；另一方面，金屬氧化物氣敏傳感器的工作溫度較高(＞200℃)，會(huì)極大的增加了傳感器內(nèi)部的附屬檢測(cè)單位的抗高溫設(shè)計(jì)的復(fù)雜性，存在高能耗等缺點(diǎn)，并且高溫環(huán)境使用具有一定的安全隱患，因此開(kāi)發(fā)一種能在低溫下工作的高性能甲醛氣敏傳感器非常有意義。通過(guò)貴金屬改性就是其中一種非常重要的方法。

Pt/TiO₂納米材料中，最為常用的TiO₂有金紅石(R)和銳鈦礦(A)兩種晶型，TiO₂(R)比TiO₂(A)的物理化學(xué)性質(zhì)更穩(wěn)定；然而，目前所報(bào)道的除醛催化劑基本上都是以TiO₂(A)為載體，而沒(méi)有TiO₂(R)為載體的催化劑。實(shí)際上，制備高活性Pt/TiO₂(R)仍然存在挑戰(zhàn)。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了如下的技術(shù)方案：