CN105126843B - 一种室内甲醛消除复合催化材料的制备方法 - Google Patents

一种室内甲醛消除复合催化材料的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种室内甲醛消除复合催化材料的制备方法，包括如下步骤：S1、将改性三氧化钼焙烧后，冷却至室温得到物料a；S2、将钛酸四丁酯、三羟甲基氨甲烷和去离子水混合均匀得到物料b，向物料b中添加硝酸溶液，调解pH，得到溶胶；S3、将物料a、碳酸氢铵和S2得到的溶胶中混合均匀，陈化后干燥，接着在空气气氛下焙烧，冷却至室温得到物料b；S4、将二氧化铈与硝酸银溶液混合，干燥后在氩气气氛中煅烧，真空冷却至室温得到物料c；S5、将物料b与物料c混合均匀后，升温保温后空冷至室温得到室内甲醛消除复合催化材料。本发明得到的室内甲醛消除复合催化材料具有优异的甲醛吸收能力，且净化效率高，无污染。

Description

一种室内甲醛消除复合催化材料的制备方法
技术领域
本发明涉及一种复合催化材料，尤其涉及一种室内甲醛消除复合催化材料的制备方法。
背景技术
目前，甲醛是一种典型的可挥发性有机化合物，是工业区和居住区特别是室内主要的空气污染物之一，其对人类健康危害极大，可引起头、眼睛及喉咙等部位疼痛，浓度高时还可以引发呼吸系统及神经中枢系统疾病，同时甲醛也是一种可致癌性化合物。
室内装修后残留的甲醛，对室内的环境产生了极大污染，因此发明一种室内甲醛清除用复合催化剂材料是目前现已技术亟需解决的问题。
发明内容
为解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出一种室内甲醛消除复合催化材料的制备方法，得到的复合甲醛催化材料具有优异的甲醛吸收能力，且净化效率高，无污染。
本发明提出的一种室内甲醛消除复合催化材料的制备方法，包括如下步骤：
S1、将改性三氧化钼在480-520℃下焙烧6-10h，冷却至室温得到物料a；
S2、将钛酸四丁酯、三羟甲基氨甲烷和去离子水混合均匀得到物料b，向物料b中添加硝酸溶液，调解pH至2-3，得到溶胶；
S3、将物料a、碳酸氢铵和S2得到的溶胶中混合均匀，陈化2-5d，然后70-90℃干燥2-4d，接着480-520℃空气气氛下焙烧4-6h，冷却至室温得到物料b；
S4、将二氧化铈与硝酸银溶液混合，90-120℃干燥10-14h，然后480-500℃氩气气氛中煅烧4-8h，真空冷却至室温得到物料c；
S5、将物料b与物料c混合均匀后，升温至220-260℃，保温1-3h，空冷至室温得到室内甲醛消除复合催化材料。
优选地，S1中，改性三氧化钼按如下工艺进行制备：将三氧化钼、十六烷基三甲基溴化铵和去离子水混合，升温至80-120℃，保温1-3h，然后120-180℃干燥1-3d，冷却至室温得到改性三氧化钼。
优选地，三氧化钼、十六烷基三甲基溴化铵和去离子水的质量比为5-15:2-6:8-16。
优选地，S2中，硝酸溶液的物质的量浓度为0.5-1.5mol/L。
优选地，S4中，硝酸银溶液的物质的量浓度为0.3-2.2mol/L。
优选地，S4中，二氧化铈和硝酸银溶液的质量比为6-8:8-13。
优选地，S5中，物料b与物料c的质量比为7-11:3-5。
优选地，S5中，物料b与物料c的质量比为9:4。
优选地，改性三氧化钼、钛酸四丁酯、三羟甲基氨甲烷、去离子水、硝酸溶液和碳酸氢铵的质量比为3-15:2-6:3-5：12-22:4-8:1-5。
优选地，改性三氧化钼、钛酸四丁酯、三羟甲基氨甲烷、去离子水、硝酸溶液和碳酸氢铵的质量比为9:4:4:17:6:3。
本发明中，通过十六烷基三甲基溴化铵改性三氧化钼，得到的改性三氧化钼，三氧化钼生产的小颗粒，在十六烷基三甲基溴化铵的胶束中，由于十六烷基三甲基溴化铵胶束为棒状结构，因此小颗粒自组装形成产物的结构为棒状结构，与胶束结构一致，在十六烷基三甲基溴化铵胶束排列方式的诱导下，小颗粒沿定向方向生长，最终形成大的微米棒，作为催化材料的载体，能够为催化剂提供良好的载体空间；二氧化钛是很好的光催化剂，通过利用钛酸四丁酯、三羟甲基氨甲烷和去离子水制备得到的溶胶，然后将改性后的三氧化钼、碳酸氢铵和溶胶混合后得到物料b，最后将二氧化铈与硝酸银溶液制备得到的二氧化铈催化剂混合后的物料c与物料b混合，得到室内甲醛消除复合催化材料，通过改性载体，然后将催化剂运用到载体上，能够有效提高甲醛脱除的效率，使得甲醛单位面积内脱除效率达到97％以上，甲醛转化为二氧化碳的脱除率为84％。
附图说明
图1为本发明提出的一种室内甲醛消除复合催化材料的制备方法的流程示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做出详细说明，应当了解，实施例只用于说明本发明，而不是用于对本发明进行限定，任何在本发明基础上所做的修改、等同替换等均在本发明的保护范围内。
参照图1，本发明提出的一种室内甲醛消除复合催化材料的制备方法，包括如下步骤：
S1、将改性三氧化钼480-520℃焙烧6-10h，冷却至室温得到物料a；
S2、将钛酸四丁酯、三羟甲基氨甲烷和去离子水混合均匀得到物料b，向物料b中添加硝酸溶液，调解pH至2-3，得到溶胶；
S3、将物料a、碳酸氢铵和S2得到的溶胶中混合均匀，陈化2-5d，然后70-90℃干燥2-4d，接着480-520℃空气气氛下焙烧4-6h，冷却至室温得到物料b；
S4、将二氧化铈与硝酸银溶液混合，90-120℃干燥10-14h，然后480-500℃氩气气氛中煅烧4-8h，真空冷却至室温得到物料c；
S5、将物料b与物料c混合均匀后，升温至220-260℃，保温1-3h，空冷至室温得到室内甲醛消除复合催化材料。
实施例1
本发明提出的一种室内甲醛消除复合催化材料的制备方法，包括如下步骤：
S1、按重量份将9份改性三氧化钼500℃焙烧8h，冷却至室温得到物料a；
S2、将4份钛酸四丁酯、4份三羟甲基氨甲烷和17份去离子水混合均匀得到物料b，向物料b中添加6份物质的量浓度为1.0mol/L的硝酸溶液，调解pH至2.5，得到溶胶；
S3、将物料a、3份碳酸氢铵和S2得到的溶胶中混合均匀，陈化3.5d，然后80℃干燥3d，接着500℃空气气氛下焙烧5h，冷却至室温得到物料b；
S4、将7份二氧化铈与10.5份物质的量浓度为1.25mol/L的硝酸银溶液混合，105℃干燥12h，然后490℃氩气气氛中煅烧6h，真空冷却至室温得到物料c；
S5、将9份物料b与4份物料c混合均匀后，升温至240℃，保温2h，空冷至室温得到室内甲醛消除复合催化材料。
其中，改性三氧化钼按如下工艺进行制备：按重量份将10份三氧化钼、4份十六烷基三甲基溴化铵和24份去离子水混合，升温至100℃，保温2h，然后150℃干燥2d，冷却至室温得到改性三氧化钼。
将本实施例中的室内甲醛消除复合催化材料应用到实际存在甲醛的环境中进行甲醛的消除，通过检测发现，单位面积内甲醛的脱除率为99.45％，甲醛转化为二氧化碳的脱除率为86.65％。
实施例2
本发明提出的一种室内甲醛消除复合催化材料的制备方法，包括如下步骤：
S1、按重量份将3份改性三氧化钼在480℃下焙烧10h，冷却至室温得到物料a；
S2、将6份钛酸四丁酯、3份三羟甲基氨甲烷和22份去离子水混合均匀得到物料b，向物料b中添加4份物质的量浓度为1.5mol/L的硝酸溶液，调解pH至2，得到溶胶；
S3、将物料a、1份碳酸氢铵和S2得到的溶胶中混合均匀，陈化5d，然后在70℃下干燥4d，接着在480℃空气气氛下焙烧6h，冷却至室温得到物料b；
S4、将8份二氧化铈与8份物质的量浓度为2.2mol/L的硝酸银溶液混合，在90℃下干燥14h，然后480℃氩气气氛中煅烧8h，真空冷却至室温得到物料c；
S5、将7份物料b与5份物料c混合均匀后，升温至220℃，保温3h，空冷至室温得到室内甲醛消除复合催化材料。
其中，改性三氧化钼按如下工艺进行制备：按重量份将5份三氧化钼、6份十六烷基三甲基溴化铵和8份去离子水混合，升温至120℃，保温1h，然后180℃干燥1d，冷却至室温得到改性三氧化钼。
将本实施例中的室内甲醛消除复合催化材料应用到实际存在甲醛的环境中进行甲醛的消除，通过检测发现，单位面积内甲醛的脱除率为97.36％，甲醛转化为二氧化碳的脱除率为84.21％。
实施例3
本发明提出的一种室内甲醛消除复合催化材料的制备方法，包括如下步骤：
S1、按重量份将15份改性三氧化钼在520℃下焙烧6h，冷却至室温得到物料a；
S2、将2份钛酸四丁酯、5份三羟甲基氨甲烷和12份去离子水混合均匀得到物料b，向物料b中添加8份物质的量浓度为0.5mol/L的硝酸溶液，调解pH至3，得到溶胶；
S3、将物料a、5份碳酸氢铵和S2得到的溶胶中混合均匀，陈化2d，然后在90℃下干燥2d，接着在520℃空气气氛下焙烧4h，冷却至室温得到物料b；
S4、将6份二氧化铈与13份物质的量浓度为0.3mol/L的硝酸银溶液混合，120℃干燥10h，然后500℃氩气气氛中煅烧4h，真空冷却至室温得到物料c；
S5、将11份物料b与3份物料c混合均匀后，升温至260℃，保温1h，空冷至室温得到室内甲醛消除复合催化材料。
其中，改性三氧化钼按如下工艺进行制备：按重量份将15份三氧化钼、2份十六烷基三甲基溴化铵和16份去离子水混合，升温至80℃，保温3h，然后120℃干燥3d，冷却至室温得到改性三氧化钼。
将本实施例中的室内甲醛消除复合催化材料应用到实际存在甲醛的环境中进行甲醛的消除，通过检测发现，单位面积内甲醛的脱除率为97.23％，甲醛转化为二氧化碳的脱除率为84.62％。
实施例4
本发明提出的一种室内甲醛消除复合催化材料的制备方法，包括如下步骤：
S1、按重量份将4份改性三氧化钼485℃焙烧9h，冷却至室温得到物料a；
S2、将5份钛酸四丁酯、2.5份三羟甲基氨甲烷和21份去离子水混合均匀得到物料b，向物料b中添加5份物质的量浓度为1.4mol/L的硝酸溶液，调解pH至2.2，得到溶胶；
S3、将物料a、2份碳酸氢铵和S2得到的溶胶中混合均匀，陈化4d，然后75℃干燥3.5d，接着485℃空气气氛下焙烧5.5h，冷却至室温得到物料b；
S4、将7.5份二氧化铈与9份物质的量浓度为2.0mol/L的硝酸银溶液混合，95℃干燥13h，然后485℃氩气气氛中煅烧7h，真空冷却至室温得到物料c；
S5、将8份物料b与4.5份物料c混合均匀后，升温至225℃，保温2.5h，空冷至室温得到室内甲醛消除复合催化材料。
其中，改性三氧化钼按如下工艺进行制备：按重量份将8份三氧化钼5份十六烷基三甲基溴化铵和9份去离子水混合，升温至115℃，保温1.5h，然后175℃干燥1.5d，冷却至室温得到改性三氧化钼。
将本实施例中的室内甲醛消除复合催化材料应用到实际存在甲醛的环境中进行甲醛的消除，通过检测发现，单位面积内甲醛的脱除率为98.22％，甲醛转化为二氧化碳的脱除率为85.46％。
实施例5
本发明提出的一种室内甲醛消除复合催化材料的制备方法，包括如下步骤：
S1、按重量份将14份改性三氧化钼515℃焙烧9h，冷却至室温得到物料a；
S2、将3份钛酸四丁酯、4.5份三羟甲基氨甲烷和13份去离子水混合均匀得到物料b，向物料b中添加7份物质的量浓度为0.6mol/L硝酸溶液，调解pH至2.2，得到溶胶；
S3、将物料a、4份碳酸氢铵和S2得到的溶胶中混合均匀，陈化4d，然后75℃干燥3.5d，接着485℃空气气氛下焙烧5.5h，冷却至室温得到物料b；
S4、将6.5份二氧化铈与12份物质的量浓度为0.5mol/L的硝酸银溶液混合，95℃干燥13h，然后485℃氩气气氛中煅烧7h，真空冷却至室温得到物料c；
S5、将10份物料b与3.5份物料c混合均匀后，升温至225℃，保温2.5h，空冷至室温得到室内甲醛消除复合催化材料。
其中，改性三氧化钼按如下工艺进行制备：按重量份将12份三氧化钼3份十六烷基三甲基溴化铵和15份去离子水混合，升温至85℃，保温2.5h，然后125℃干燥2.5d，冷却至室温得到改性三氧化钼。
将本实施例中的室内甲醛消除复合催化材料应用到实际存在甲醛的环境中进行甲醛的消除，通过检测发现，单位面积内甲醛的脱除率为98.22％，甲醛转化为二氧化碳的脱除率为85.46％。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种室内甲醛消除复合催化材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、将改性三氧化钼480-520℃焙烧6-10h，冷却至室温得到物料a；
S2、将钛酸四丁酯、三羟甲基氨基甲烷和去离子水混合均匀得到物料b，向物料b中添加硝酸溶液，调解pH至2-3，得到溶胶；
S3、将物料a、碳酸氢铵和S2得到的溶胶混合均匀，陈化2-5d，然后70-90℃干燥2-4d，接着480-520℃空气气氛下焙烧4-6h，冷却至室温得到物料d；
S4、将二氧化铈与硝酸银溶液混合，90-120℃干燥10-14h，然后480-500℃氩气气氛中煅烧4-8h，真空冷却至室温得到物料c；
S5、将物料d与物料c混合均匀后，升温至220-260℃，保温1-3h，空冷至室温得到室内甲醛消除复合催化材料；
其中，S1中，改性三氧化钼按如下工艺进行制备：将三氧化钼、十六烷基三甲基溴化铵和去离子水混合，升温至80-120℃，保温1-3h，然后120-180℃干燥1-3d，冷却至室温得到改性三氧化钼。
2.根据权利要求1所述的室内甲醛消除复合催化材料的制备方法，其特征在于，三氧化钼、十六烷基三甲基溴化铵和去离子水的质量比为5-15:2-6:8-16。
3.根据权利要求1或2所述的室内甲醛消除复合催化材料的制备方法，其特征在于，S2中，硝酸溶液的物质的量浓度为0.5-1.5mol/L。
4.根据权利要求1或2所述的室内甲醛消除复合催化材料的制备方法，其特征在于，S4中，硝酸银溶液的物质的量浓度为0.3-2.2mol/L。
5.根据权利要求1或2所述的室内甲醛消除复合催化材料的制备方法，其特征在于，S4中，二氧化铈和硝酸银溶液的质量比为6-8:8-13。
6.根据权利要求1或2所述的一种室内甲醛消除复合催化材料的制备方法，其特征在于，S5中，物料d与物料c的质量比为7-11:3-5。
7.根据权利要求1或2所述的室内甲醛消除复合催化材料的制备方法，其特征在于，S5中，物料d与物料c的质量比为9:4。
8.根据权利要求1或2所述的室内甲醛消除复合催化材料的制备方法，其特征在于，改性三氧化钼、钛酸四丁酯、三羟甲基氨基甲烷、去离子水、硝酸溶液和碳酸氢铵的质量比为3-15:2-6:3-5：12-22:4-8:1-5。
9.根据权利要求1或2所述的室内甲醛消除复合催化材料的制备方法，其特征在于，改性三氧化钼、钛酸四丁酯、三羟甲基氨基甲烷、去离子水、硝酸溶液和碳酸氢铵的质量比为9:4:4:17:6:3。
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