CN106040236A - 一种用于降解甲醛的纳米催化剂的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于降解甲醛的纳米催化剂的制备方法，包括如下步骤：S1、将四水乙酸锰与无水乙醇混合均匀，然后加入活性炭，室温下搅拌，然后干燥，接着焙烧得到改性活性炭；S2、将S1中得到的改性活性炭分散在氯铂酸溶液，并搅拌，然后加入硼氢化钠溶液进行液相还原，接着烘干，烘干后与纳米凹凸棒土混合均匀，然后煅烧得到用于降解甲醛的纳米催化剂。本发明的纳米催化剂降解甲醛的效率高，质量好。
Description
技术领域
本发明涉及纳米材料领域，尤其涉及一种用于降解甲醛的纳米催化剂的制备方法。
背景技术
室内空气污染正威胁着人类的身体健康，甲醛因来源广、毒性大、污染时间长等已成为室内常见的主要污染物之一。继“煤烟型”、“光化学烟雾型”污染之后，现代人们身陷以“室内空气污染”为标志的第三污染时期。因此，解决室内甲醛污染成为人们普遍关注的焦点，越来越多的方法用于降解室内甲醛。
催化氧化技术可将甲醛转化为CO2和H2O，且操作简便、成本低、效率高，具有广阔的发展前景和实际应用的潜力。纳米催化剂具有特殊的表面效应、量子尺寸效应，使其催化性能和选择性大大高于传统催化剂，在降解室内空气污染物方面展现出良好的效果和应用前景。然而，一般合成的催化剂在宏观上为粉末状固体，在实际应用中存在着局限性。
发明内容
为解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出一种用于降解甲醛的纳米催化剂的制备方法，制备得到的纳米催化剂降解甲醛的效率高，质量好。
本发明提出的一种用于降解甲醛的纳米催化剂的制备方法，包括如下步骤：
S1、将四水乙酸锰与无水乙醇混合均匀，然后加入活性炭，室温下搅拌，然后干燥，接着焙烧得到改性活性炭；
S2、将S1中得到的改性活性炭分散在氯铂酸溶液，并搅拌，然后加入硼氢化钠溶液进行液相还原，接着烘干，烘干后与纳米凹凸棒土混合均匀，然后煅烧得到用于降解甲醛的纳米催化剂。
优选地，S1中，四水乙酸锰和无水乙醇的质量比为5-15：15-35。
优选地，S1中，将四水乙酸锰与无水乙醇混合均匀，然后加入活性炭，室温下搅拌30-50h，接着于75-85℃干燥22-26h，然后于360-400℃焙烧10-20min得到改性活性炭。
优选地，S2中，改性活性炭、氯铂酸溶液、硼氢化钠溶液和纳米凹凸棒土的重量比为2-6：3-5：1-4：3-8。
优选地，S2中，将S1中得到的改性活性炭分散在氯铂酸溶液，并搅拌0.5-1.5h，然后加入硼氢化钠溶液进行液相还原，接着于80-90℃烘干，烘干后与纳米凹凸棒土混合均匀，然后于120-140℃煅烧3-5h得到用于降解甲醛的纳米催化剂。
优选地，S2中，氯铂酸溶液的物质的量浓度为0.02-0.05mol/L。
优选地，S2中，硼氢化钠溶液的物质的量浓度为0.01-0.03mol/L。
本发明的一种用于降解甲醛的纳米催化剂的制备方法，通过浸渍法对活性炭进行改性，成功制得新型负载锰氧化物改性活性炭，锰氧化物起到了催化剂的作用，使得富集在活性炭孔内的甲醛发生了催化氧化降解反应，然后采用硼氢化钠液相还原法制备了二氧化钛载纳米催化剂，由于纳米贵金属催化剂能在较低温度甚至室温条件下完全氧化甲醛，相对于金和钯等贵金属，纳米铂催化剂具有较高的甲醛催化氧化活性，并通过糅合纳米凹凸棒土，利用凹凸棒土的高吸附性能，制备得到的纳米催化剂降解甲醛的效率高，质量好。
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。
实施例1
本发明提出的一种用于降解甲醛的纳米催化剂的制备方法，包括如下步骤：
S1、按重量份将10份四水乙酸锰与25份无水乙醇混合均匀，然后加入活性炭，室温下搅拌40h，接着于80℃干燥24h，然后于380℃焙烧15min得到改性活性炭；
S2、按重量份将S1中得到的4份改性活性炭分散在4份物质的量浓度为0.035mol/L的氯铂酸溶液，并搅拌1h，然后加入2.5份物质的量浓度为0.02mol/L的硼氢化钠溶液进行液相还原，接着于85℃烘干，烘干后与5.5份纳米凹凸棒土混合均匀，然后于130℃煅烧4h得到用于降解甲醛的纳米催化剂。
实施例2
本发明提出的一种用于降解甲醛的纳米催化剂的制备方法，包括如下步骤：
S1、按重量份将5份四水乙酸锰与35份无水乙醇混合均匀，然后加入活性炭，室温下搅拌30h，接着于85℃干燥22h，然后于400℃焙烧10min得到改性活性炭；
S2、按重量份将S1中得到的6份改性活性炭分散在3份物质的量浓度为0.05mol/L的氯铂酸溶液，并搅拌0.5h，然后加入4份物质的量浓度为0.01mol/L的硼氢化钠溶液进行液相还原，接着于90℃烘干，烘干后与3份纳米凹凸棒土混合均匀，然后于140℃煅烧3h得到用于降解甲醛的纳米催化剂。
实施例3
本发明提出的一种用于降解甲醛的纳米催化剂的制备方法，包括如下步骤：
S1、按重量份将15份四水乙酸锰与15份无水乙醇混合均匀，然后加入活性炭，室温下搅拌50h，接着于75℃干燥26h，然后于360℃焙烧20min得到改性活性炭；
S2、按重量份将S1中得到的2份改性活性炭分散在5份物质的量浓度为0.02mol/L的氯铂酸溶液，并搅拌1.5h，然后加入1份物质的量浓度为0.03mol/L的硼氢化钠溶液进行液相还原，接着于80℃烘干，烘干后与8份纳米凹凸棒土混合均匀，然后于120℃煅烧5h得到用于降解甲醛的纳米催化剂。
实施例4
本发明提出的一种用于降解甲醛的纳米催化剂的制备方法，包括如下步骤：
S1、按重量份将8份四水乙酸锰与32份无水乙醇混合均匀，然后加入活性炭，室温下搅拌35h，接着于82℃干燥23h，然后于390℃焙烧12min得到改性活性炭；
S2、按重量份将S1中得到的5份改性活性炭分散在3.5份物质的量浓度为0.04mol/L的氯铂酸溶液，并搅拌0.8h，然后加入3份物质的量浓度为0.015mol/L的硼氢化钠溶液进行液相还原，接着于88℃烘干，烘干后与4份纳米凹凸棒土混合均匀，然后于135℃煅烧3.5h得到用于降解甲醛的纳米催化剂。
实施例5
本发明提出的一种用于降解甲醛的纳米催化剂的制备方法，包括如下步骤：
S1、按重量份将12份四水乙酸锰与18份无水乙醇混合均匀，然后加入活性炭，室温下搅拌45h，接着于78℃干燥25h，然后于370℃焙烧18min得到改性活性炭；
S2、按重量份将S1中得到的3份改性活性炭分散在4.5份物质的量浓度为0.03mol/L的氯铂酸溶液，并搅拌1.2h，然后加入2份物质的量浓度为0.025mol/L的硼氢化钠溶液进行液相还原，接着于82℃烘干，烘干后与7份纳米凹凸棒土混合均匀，然后于125℃煅烧4.5h得到用于降解甲醛的纳米催化剂。
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 (7)
1.一种用于降解甲醛的纳米催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、将四水乙酸锰与无水乙醇混合均匀，然后加入活性炭，室温下搅拌，然后干燥，接着焙烧得到改性活性炭；
S2、将S1中得到的改性活性炭分散在氯铂酸溶液，并搅拌，然后加入硼氢化钠溶液进行液相还原，接着烘干，烘干后与纳米凹凸棒土混合均匀，然后煅烧得到用于降解甲醛的纳米催化剂。
2.根据权利要求1所述的用于降解甲醛的纳米催化剂的制备方法，其特征在于，S1中，四水乙酸锰和无水乙醇的质量比为5-15：15-35。
3.根据权利要求1或2所述的用于降解甲醛的纳米催化剂的制备方法，其特征在于，S1中，将四水乙酸锰与无水乙醇混合均匀，然后加入活性炭，室温下搅拌30-50h，接着于75-85℃干燥22-26h，然后于360-400℃焙烧10-20min得到改性活性炭。
4.根据权利要求1-3任一项所述的用于降解甲醛的纳米催化剂的制备方法，其特征在于，S2中，改性活性炭、氯铂酸溶液、硼氢化钠溶液和纳米凹凸棒土的重量比为2-6：3-5：1-4：3-8。
5.根据权利要求1-4任一项所述的用于降解甲醛的纳米催化剂的制备方法，其特征在于，S2中，将S1中得到的改性活性炭分散在氯铂酸溶液，并搅拌0.5-1.5h，然后加入硼氢化钠溶液进行液相还原，接着于80-90℃烘干，烘干后与纳米凹凸棒土混合均匀，然后于120-140℃煅烧3-5h得到用于降解甲醛的纳米催化剂。
6.根据权利要求1-5任一项所述的用于降解甲醛的纳米催化剂的制备方法，其特征在于，S2中，氯铂酸溶液的物质的量浓度为0.02-0.05mol/L。
7.根据权利要求1-6任一项所述的用于降解甲醛的纳米催化剂的制备方法，其特征在于，S2中，硼氢化钠溶液的物质的量浓度为0.01-0.03mol/L。
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