CN106582637B - 一种甲醛氧化催化剂及其制备方法 - Google Patents

一种甲醛氧化催化剂及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106582637B
CN106582637B CN201611123512.2A CN201611123512A CN106582637B CN 106582637 B CN106582637 B CN 106582637B CN 201611123512 A CN201611123512 A CN 201611123512A CN 106582637 B CN106582637 B CN 106582637B
Authority
CN
China
Prior art keywords
formaldehyde
oxidation
catalyst
preparation
formaldehyde catalyst
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201611123512.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106582637A (zh
Inventor
曾高峰
王其炎
吴平
刘国娟
刘子玉
陈新庆
孙予罕
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai Advanced Research Institute of CAS
Original Assignee
Shanghai Advanced Research Institute of CAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai Advanced Research Institute of CAS filed Critical Shanghai Advanced Research Institute of CAS
Priority to CN201611123512.2A priority Critical patent/CN106582637B/zh
Publication of CN106582637A publication Critical patent/CN106582637A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106582637B publication Critical patent/CN106582637B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/38—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
    • B01J23/54—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
    • B01J23/56—Platinum group metals
    • B01J23/62—Platinum group metals with gallium, indium, thallium, germanium, tin or lead
    • B01J23/622—Platinum group metals with gallium, indium, thallium, germanium, tin or lead with germanium, tin or lead
    • B01J23/626—Platinum group metals with gallium, indium, thallium, germanium, tin or lead with germanium, tin or lead with tin
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/86—Catalytic processes
    • B01D53/8668—Removing organic compounds not provided for in B01D53/8603 - B01D53/8665
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/38—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
    • B01J23/54—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
    • B01J23/56—Platinum group metals
    • B01J23/62—Platinum group metals with gallium, indium, thallium, germanium, tin or lead
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/38—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
    • B01J23/54—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
    • B01J23/56—Platinum group metals
    • B01J23/62—Platinum group metals with gallium, indium, thallium, germanium, tin or lead
    • B01J23/622—Platinum group metals with gallium, indium, thallium, germanium, tin or lead with germanium, tin or lead
    • B01J23/628—Platinum group metals with gallium, indium, thallium, germanium, tin or lead with germanium, tin or lead with lead
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/38—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
    • B01J23/54—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
    • B01J23/56—Platinum group metals
    • B01J23/64—Platinum group metals with arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
    • B01J23/644—Arsenic, antimony or bismuth
    • B01J23/6447—Bismuth
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/38—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
    • B01J23/54—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
    • B01J23/66—Silver or gold
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2258/00—Sources of waste gases
    • B01D2258/06—Polluted air
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2523/00—Constitutive chemical elements of heterogeneous catalysts

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Abstract

本发明提供一种甲醛氧化催化剂及其制备方法，包括：1）将含有贵金属的化合物溶于乙二醇中得贵金属含量为0.02~1.00 g/L的乙二醇溶液，调节所述乙二醇溶液pH值至8~12，进行搅拌后获得贵金属胶体溶液；2）向所述贵金属胶体溶液中加入载体，进行第一次搅拌后将含有助剂组分的化合物加入其中，调节其pH值至8~12，加入去离子水并进行第二次搅拌得到的固体沉淀，对所述固体沉淀进行过滤，干燥后得到催化剂前驱体；3）将所述催化剂前驱体进行焙烧，得到甲醛氧化催化剂。本发明的甲醛氧化催化剂所用的贵金属要远远少于目前的催化剂，具有价格便宜，易于工业化生产；本发明的甲醛氧化催化剂产品活性较高，在室温下即可将空气中的甲醛完全氧化。

Description

一种甲醛氧化催化剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种甲醛氧化催化剂及其制备方法，特别是涉及一种能够在室温条件下将污染空气中的有害甲醛气体氧化成无害的H2O和CO2甲醛氧化催化剂及其制备方法。
背景技术
近年来，空气污染问题日益加剧，对环境和人类的健康造成了极大的危害。
尤其是室内甲醛，经常接触甲醛可引起支气管类疾病，过敏性皮炎，慢性中毒以及神经系统方面的疾病，并且甲醛有潜在的致癌作用。因此具有如何有效消除室内甲醛已经成为人们广泛关注的研究课题。治理这些污染物的方法有很多种，而最近报道的负载型贵金属催化剂对氧化消除甲醛表现出了优良的催化性能，陈生力的CN105854594A将银负载在二氧化钛上的一种空气去除甲醛的催化剂，可以将空气中的甲醛完全氧化成二氧化碳，而美国专利US 5585083发明了一种Pt/SnO2催化剂去除空气中甲醛的方法，催化剂在没有额外的能量输入和-5～25℃条件下，用空气中的氧为氧化剂将甲醛完全降解成二氧化碳和水。
目前以贵金属为催化活性的催化剂氧化甲醛虽然具有很高的活性，但是由于制备催化剂所需要的贵金属量比较大，造成所制催化剂价钱昂贵，生产成本较高。其次，某些负载的贵金属还需要较高的反应温度，不能再室温下反应。由于这些缺陷导致贵金属催化剂很难大范围应用。
基于以上所述，本发明的目的是提供一种在室温下将污染空气中的有害甲醛气体氧化成还无害的H2O和CO2高效的催化剂，该催化剂铂的含量低、转化率高，价格也相对便宜。很适用于去除人造板生产车间、居室、建材家具市场等封闭、半封闭空间的甲醛污染的去除。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种甲醛氧化催化剂及其制备方法，以提供一种价格便宜、在室温条件下即能将室内空气中甲醛完全氧化成二氧化碳和水的催化剂。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种甲醛氧化催化剂的制备方法，所述制备方法包括步骤：步骤1)，将含有贵金属的化合物溶于乙二醇中得贵金属含量为0.02～1.00g/L的乙二醇溶液，调节所述乙二醇溶液pH值至8～12，进行搅拌后获得贵金属胶体溶液；步骤2)，向所述贵金属胶体溶液中加入载体，进行第一次搅拌后将含有助剂组分的化合物加入其中，调节其pH值至8～12，加入去离子水并进行第二次搅拌得到的固体沉淀，对所述固体沉淀进行过滤，干燥后得到催化剂前驱体；步骤3)，将所述催化剂前驱体进行焙烧，得到甲醛氧化催化剂。
作为本发明的甲醛氧化催化剂的制备方法的一种优选方案，步骤1)中，搅拌的温度范围为60～180℃，搅拌的时间范围为0.5～10h。
作为本发明的甲醛氧化催化剂的制备方法的一种优选方案，步骤2)中，第一次搅拌的温度范围为40～120℃，第一次搅拌的时间范围为2～15min。
作为本发明的甲醛氧化催化剂的制备方法的一种优选方案，步骤2)中，加入去离子水与贵金属胶体溶液的体积比为0.1～30:1，第二次搅拌的温度范围为40～120℃，搅拌的时间范围为0.5～10h。
作为本发明的甲醛氧化催化剂的制备方法的一种优选方案，所述甲醛氧化催化剂中，贵金属的质量分数为0.01～1％；助剂组分质量的分数1～30％；载体的质量分数69～98％。
作为本发明的甲醛氧化催化剂的制备方法的一种优选方案，所述贵金属包括铂、金、钯、铱中的一种或两种以上组合。
作为本发明的甲醛氧化催化剂的制备方法的一种优选方案，所述助剂组分包括氧化铅、氧化锡、氧化铟、氧化铋等中的一种或两种以上组合。
作为本发明的甲醛氧化催化剂的制备方法的一种优选方案，所述载体包括三氧化二铝、二氧化硅、二氧化钛等中的一种或两种以上组合。
作为本发明的甲醛氧化催化剂的制备方法的一种优选方案，调节pH值所用试剂包括氢氧化钠、氢氧化钾中的一种或者两种。
作为本发明的甲醛氧化催化剂的制备方法的一种优选方案，步骤3)中，所述焙烧温度为100～600℃，焙烧时间为0.5～20h，焙烧气氛为空气或者氮气。
作为本发明的甲醛氧化催化剂的制备方法的一种优选方案，步骤2)中，所述干燥温度为80～120℃，干燥时间为0.5～24h，干燥在空气、氮气的一种或两种中进行。
本发明还提供一种如上述任意一项所述的制备方法所制备的甲醛氧化催化剂。
本发明还提供一种如上述任意一项所述的制备方法制备的甲醛氧化催化剂的应用方法，其中，所述甲醛氧化催化剂在室温条件下将甲醛气体氧化成H2O和CO2。
如上所述，本发明的甲醛氧化催化剂及其制备方法，具有以下有益效果：
1)本发明提供了一种可以在室温下将污染空气中的有害甲醛气体氧化成还无害的H2O和CO2高效的催化剂，该催化剂铂的含量低、转化率高，很适用于去除人造板生产车间、居室、建材家具市场等封闭、半封闭空间的甲醛污染的去除；
2)本发明的甲醛氧化催化剂所用的贵金属要远远少于目前的催化剂，具有价格便宜，易于工业化生产；
3)本发明的甲醛氧化催化剂产品活性较高，在室温下即可将空气中的甲醛完全氧化。
附图说明
图1显示为本发明的甲醛氧化催化剂及其制备方法所制备的步骤流程示意图。
图2显示为本发明实施例1中甲醛氧化催化剂及其制备方法所制备的甲醛氧化催化剂的XRD谱图。
图3显示为本发明实施例1中甲醛氧化催化剂及其制备方法所制备的甲醛氧化催化剂的SEM谱图。
图4显示为本发明实施例1中甲醛氧化催化剂及其制备方法所制备的甲醛氧化催化剂的TEM谱图。
元件标号说明
S11～S13 步骤1)～步骤3)
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
请参阅图1～图4。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图示中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
实施例1
如图1所示，本实施例提供一种甲醛氧化催化剂的制备方法，所述制备方法包括步骤：
如图1所示，首先进行步骤1)S11，将含有贵金属的化合物溶于乙二醇中得贵金属含量为0.02～1.00g/L的乙二醇溶液，调节所述乙二醇溶液pH值至8～12，进行搅拌后获得贵金属胶体溶液；
作为示例，步骤1)中，搅拌的温度范围为60～180℃，搅拌的时间范围为0.5～10h。
作为示例，调节pH值所用试剂包括氢氧化钠、氢氧化钾中的一种或者两种。
如图1所示，然后进行步骤2)S12，向所述贵金属胶体溶液中加入载体，进行第一次搅拌后将含有助剂组分的化合物加入其中，调节其pH值至8～12，加入去离子水并进行第二次搅拌得到的固体沉淀，对所述固体沉淀进行过滤，干燥后得到催化剂前驱体；
作为示例，步骤2)中，第一次搅拌的温度范围为40～120℃，第一次搅拌的时间范围为2～15min。
作为示例，步骤2)中，加入去离子水与贵金属胶体溶液的体积比为0.1～30:1，第二次搅拌的温度范围为40～120℃，搅拌的时间范围为0.5～10h。
作为示例，步骤2)中，所述干燥温度为80～120℃，干燥时间为0.5～24h，干燥在空气、氮气的一种或两种中进行。
作为示例，所述贵金属包括铂、金、钯、铱中的一种或两种以上组合。
作为示例，所述助剂组分包括氧化铅、氧化锡、氧化铟、氧化铋等中的一种或两种以上组合。
作为示例，所述载体包括三氧化二铝、二氧化硅、二氧化钛等中的一种或两种以上组合。
作为示例，调节pH值所用试剂包括氢氧化钠、氢氧化钾中的一种或者两种。
如图1所示，最后进行步骤3)S13，将所述催化剂前驱体进行焙烧，得到甲醛氧化催化剂。
作为示例，所述甲醛氧化催化剂中，贵金属的质量分数为0.01～1％；助剂组分质量的分数1～30％；载体的质量分数69～98％。
作为示例，步骤3)中，所述焙烧温度为100～600℃，焙烧时间为0.5～20h，焙烧气氛为空气或者氮气。
本实施例还提供一种如上所述的制备方法所制备的甲醛氧化催化剂。
本实施例还提供一种如上所述的制备方法制备的甲醛氧化催化剂的应用方法，其中，所述甲醛氧化催化剂在室温条件下将甲醛气体氧化成H2O和CO2。
在一个具体的实施过程中，所示甲醛氧化催化剂的制备方法包括步骤：
步骤1)，制备铂胶体溶液：在室温条件下，将氯铂酸溶于乙二醇中得乙二醇溶液(0.260g/L)，用pH为12以上的氢氧化钠溶液将该乙二醇溶液pH调节为10左右，并在130℃下，均匀搅拌0.5h，即得Pt胶体溶液。
步骤2)，将铂胶体沉积到载体上：取步骤1)所得的铂胶体溶液50mL，向其中加入4.000g三氧化二铝，在80℃，均匀搅拌5min，然后将1.5g硝酸铅加入其中，同时用pH为12以上氢氧化钠调节pH为10左右，并加入50mL去离子水，在80℃均匀搅拌4h，所得浑浊物经过滤，洗涤，在100℃，空气气氛下干燥8h，即得甲醛催化剂的前驱体。
步骤3)，将所得的催化剂前驱体焙烧：将步骤2)中甲醛催化剂前驱体于280℃在空气气氛中焙烧2h。即得新型甲醛催化剂。
图2显示为本实施例中甲醛氧化催化剂及其制备方法所制备的甲醛氧化催化剂的XRD谱图；图3显示为本实施例中甲醛氧化催化剂及其制备方法所制备的甲醛氧化催化剂的SEM谱图；图4显示为本实施例中甲醛氧化催化剂及其制备方法所制备的甲醛氧化催化剂的TEM谱图。
将所制得的催化剂0.1g填装入连续流动的固定床反应器上，在室温下通入以0.4％的甲醛液作为鼓泡液的鼓泡法产生甲醛蒸汽，以50mL/min的流速的高纯空气为载气，将反应器在空速30000mL.g-1.h-1，室温下，常压下，评价催化剂性能。评价所用方法是根据国标法中的GB18204-2000酚试剂分光光度法测量甲醛在630nm处的紫外吸光值。然后根据实验测得的经验公式：y＝0.33899*x+0.0433，换算相应的甲醛浓度(ppm)，根据相应的甲醛浓度计算出相应的甲醛转化率。其甲醛转化率结果见表1。
实施例2
本实施例提供一种甲醛氧化催化剂的制备方法，所述制备方法包括步骤：
步骤1)，制备铂胶体溶液：在室温条件下，将醋酸铂溶于乙二醇中得乙二醇溶液(0.260g/L)，用pH为12以上的氢氧化钠溶液将该乙二醇溶液pH调节为9左右，并在150℃下，均匀搅拌0.5h，即得Pt胶体溶液。
步骤2)，将铂胶体沉积到载体上：取步骤1)所得的铂胶体溶液309mL，向其中加入2.950g三氧化二铝，在80℃，均匀搅拌5min，然后将2.226g硝酸锡加入其中，同时用pH为12以上氢氧化钠调节pH为9左右，并加入50mL去离子水，在80℃均匀搅拌5h，所得浑浊物经过滤，洗涤，在120℃下干燥0.5h，即得甲醛催化剂的前驱体。
步骤3)，将所得的催化剂前驱体焙烧：将步骤2)中甲醛催化剂前驱体于280℃在空气气氛中焙烧2h。即得新型甲醛催化剂。
将所制得的催化剂0.1g填装入连续流动的固定床反应器上，在室温下通入以0.4％的甲醛液作为鼓泡液的鼓泡法产生甲醛蒸汽，以50mL/min的流速的高纯空气为载气，将反应器在空速30000mL.g-1.h-1，室温下，常压下，评价催化剂性能。评价所用方法是根据国标法中的GB18204-2000酚试剂分光光度法测量甲醛在630nm处的紫外吸光值。然后根据实验测得的经验公式：y＝0.33899*x+0.0433，换算相应的甲醛浓度(ppm)，根据相应的甲醛浓度计算出相应的甲醛转化率。其甲醛转化率结果见表1。
实施例3
本实施例提供一种甲醛氧化催化剂的制备方法，所述制备方法包括步骤：
步骤1)，制备金胶体溶液：在室温条件下，将氯金酸溶于乙二醇中得乙二醇溶液(0.460g/L)，用pH为12以上的氢氧化钾溶液将该乙二醇溶液pH调节为9左右，并在150℃下，均匀搅拌2h，即得金胶体溶液。
步骤2)，将金胶体沉积到载体上：取步骤1)所得的金胶体溶液144mL，向其中加入4.950g三氧化二铝，在100℃，均匀搅拌5min，然后将0.062g氯化铅加入其中，同时用pH为12以上氢氧化钾调节pH为9左右，并加入40mL去离子水，在100℃均匀搅拌4h，所得浑浊物经过滤，洗涤，在100℃，空气气氛下干燥8h，即得甲醛催化剂的前驱体。
步骤3)，将所得的催化剂前驱体焙烧：将步骤2)中甲醛催化剂前驱体于280℃在空气气氛中焙烧2h。即得新型甲醛催化剂。
将所制得的催化剂0.1g填装入连续流动的固定床反应器上，在室温下通入以0.4％的甲醛液作为鼓泡液的鼓泡法产生甲醛蒸汽，以6.67mL/min的流速的高纯空气为载气，将反应器在空速4000mL.g-1.h-1，室温下，常压下，评价催化剂性能。评价所用方法是根据国标法中的GB18204-2000酚试剂分光光度法测量甲醛在630nm处的紫外吸光值。然后根据实验测得的经验公式：y＝0.33899*x+0.0433，换算相应的甲醛浓度(ppm)，根据相应的甲醛浓度计算出相应的甲醛转化率。其甲醛转化率结果见表1。
实施例4
本实施例提供一种甲醛氧化催化剂的制备方法，所述制备方法包括步骤：
步骤1)，制备钯胶体溶液：在室温条件下，将氯化钯溶于乙二醇中得乙二醇溶液(0.0360g/L)，用pH为12以上的氢氧化钠溶液将该乙二醇溶液pH调节为10左右，并在100℃下，均匀搅拌0.8h，即得钯胶体溶液。
步骤2)，将钯胶体沉积到载体上：取步骤1)所得的钯胶体溶液189mL，向其中加入4.000g三氧化二铝，在80℃，均匀搅拌5min，然后将1.484g硝酸铋加入其中，同时用pH为12以上氢氧化钠调节pH为10左右，并加入200mL去离子水，在120℃均匀搅拌0.5h，所得浑浊物经过滤，洗涤，在100℃，空气气氛下干燥8h，即得甲醛催化剂的前驱体。
步骤3)，将所得的催化剂前驱体焙烧：将步骤2)中甲醛催化剂前驱体于280℃在空气气氛中焙烧2h。即得新型甲醛催化剂。
将所制得的催化剂0.1g填装入连续流动的固定床反应器上，在室温下通入以0.4％的甲醛液作为鼓泡液的鼓泡法产生甲醛蒸汽，以500mL/min的流速的高纯空气为载气，将反应器在空速300000mL.g-1.h-1，室温下，常压下，评价催化剂性能。评价所用方法是根据国标法中的GB18204-2000酚试剂分光光度法测量甲醛在630nm处的紫外吸光值。然后根据实验测得的经验公式：y＝0.33899*x+0.0433，换算相应的甲醛浓度(ppm)，根据相应的甲醛浓度计算出相应的甲醛转化率。其甲醛转化率结果见表1。
实施例5
本实施例提供一种甲醛氧化催化剂的制备方法，所述制备方法包括步骤：
步骤1)，制备铱胶体溶液：在室温条件下，将六氯铱酸溶于乙二醇中得乙二醇溶液(0.560g/L)，用pH为12以上的氢氧化钠溶液将该乙二醇溶液pH调节为10左右，并在100℃下，均匀搅拌0.5h，即得铱胶体溶液。
步骤2)，将铱胶体沉积到载体上：取步骤1)所得的铱胶体溶液2.3mL，向其中加入3.500g三氧化二铝，在60℃，均匀搅拌5min，然后将2.226g硝酸铅加入其中，同时用pH为12以上氢氧化钠调节pH为10左右，并加入50mL去离子水，在60℃均匀搅拌4h，所得浑浊物经过滤，洗涤，在120℃，空气气氛下干燥0.5h，即得甲醛催化剂的前驱体。
步骤3)，将所得的催化剂前驱体焙烧：将步骤2)中甲醛催化剂前驱体于280℃在空气气氛中焙烧2h。即得新型甲醛催化剂。
将所制得的催化剂0.1g填装入连续流动的固定床反应器上，在室温下通入以0.4％的甲醛液作为鼓泡液的鼓泡法产生甲醛蒸汽，以50mL/min的流速的高纯空气为载气，将反应器在空速30000mL.g-1.h-1，室温下，常压下，评价催化剂性能。评价所用方法是根据国标法中的GB18204-2000酚试剂分光光度法测量甲醛在630nm处的紫外吸光值。然后根据实验测得的经验公式：y＝0.33899*x+0.0433，换算相应的甲醛浓度(ppm)，根据相应的甲醛浓度计算出相应的甲醛转化率。其甲醛转化率结果见表1。
实施例6
本实施例提供一种甲醛氧化催化剂的制备方法，所述制备方法包括步骤：
步骤1)，制备铂胶体溶液：在室温条件下，将氯铂酸溶于乙二醇中得乙二醇溶液(1g/L)，用pH为12以上的氢氧化钠溶液将该乙二醇溶液pH调节为10左右，并在60℃下，均匀搅拌0.2h，即得铂胶体溶液。
步骤2)，将铂胶体沉积到载体上：取步骤1)所得的铂胶体溶液26mL，向其中加入4.250g二氧化硅，在120℃，均匀搅拌2min，然后将1.113g硝酸铅加入其中，同时用pH为12以上氢氧化钠调节pH为10左右，并加入10mL去离子水，在80℃均匀搅拌10h，所得浑浊物经过滤，洗涤，在120℃，氮气气氛下干燥8h，即得甲醛催化剂的前驱体。
步骤3)，将所得的催化剂前驱体焙烧：将步骤2)中甲醛催化剂前驱体于150℃在空气气氛中焙烧3h。即得新型甲醛催化剂。
将所制得的催化剂0.1g填装入连续流动的固定床反应器上，在室温下通入以0.4％的甲醛液作为鼓泡液的鼓泡法产生甲醛蒸汽，以50mL/min的流速的高纯空气为载气，将反应器在空速30000mL.g-1.h-1，室温下，常压下，评价催化剂性能。评价所用方法是根据国标法中的GB18204-2000酚试剂分光光度法测量甲醛在630nm处的紫外吸光值。然后根据实验测得的经验公式：y＝0.33899*x+0.0433，换算相应的甲醛浓度(ppm)，根据相应的甲醛浓度计算出相应的甲醛转化率。其甲醛转化率结果见表1。
实施例7
本实施例提供一种甲醛氧化催化剂的制备方法，所述制备方法包括步骤：
步骤1)，制备铂胶体溶液：在室温条件下，将氯铂酸溶于乙二醇中得乙二醇溶液(0.4g/L)，用pH为12以上的氢氧化钠溶液将该乙二醇溶液pH调节为10左右，并在160℃下，均匀搅拌1h，即得铂胶体溶液。
步骤2)，将铂胶体沉积到载体上：取步骤1)所得的铂胶体溶液33mL，向其中加入4.000g二氧化钛，在40℃，均匀搅拌15min，然后将1.556g乙酸铅加入其中，同时用pH为12以上氢氧化钠调节pH为10左右，并加入50mL去离子水，在80℃均匀搅拌8h，所得浑浊物经过滤，洗涤，在100℃，空气气氛下干燥8h，即得甲醛催化剂的前驱体。
步骤3)，将所得的催化剂前驱体焙烧：将步骤2)中甲醛催化剂前驱体于100℃在氮气气氛中焙烧20h。即得新型甲醛催化剂。
将所制得的催化剂0.1g填装入连续流动的固定床反应器上，在室温下通入以0.4％的甲醛液作为鼓泡液的鼓泡法产生甲醛蒸汽，以16mL/min的流速的高纯空气为载气，将反应器在空速10000mL.g-1.h-1，室温下，常压下，评价催化剂性能。评价所用方法是根据国标法中的GB18204-2000酚试剂分光光度法测量甲醛在630nm处的紫外吸光值。然后根据实验测得的经验公式：y＝0.33899*x+0.0433，换算相应的甲醛浓度(ppm)，根据相应的甲醛浓度计算出相应的甲醛转化率。其甲醛转化率结果见表1。
实施例8
本实施例提供一种甲醛氧化催化剂的制备方法，所述制备方法包括步骤：
步骤1)，制备铂胶体溶液：在室温条件下，将氯铂酸溶于乙二醇中得乙二醇溶液(0.260g/L)，用pH为12以上的氢氧化钠溶液将该乙二醇溶液pH调节为10左右，并在180℃下，均匀搅拌.05h，即得铂胶体溶液。
步骤2)，将铂胶体沉积到载体上：取步骤1)所得的铂胶体溶液50mL，向其中加入4.000g三氧化二铝，在40℃，均匀搅拌5min，然后将1.484g氯化铟加入其中，同时用pH为12以上氢氧化钠调节pH为10左右，并加入50mL去离子水，在40℃均匀搅拌10h，所得浑浊物经过滤，洗涤，在100℃，空气气氛下干燥8h，即得甲醛催化剂的前驱体。
步骤3)，将所得的催化剂前驱体焙烧：将步骤2)中甲醛催化剂前驱体于600℃在空气气氛中焙烧0.5h。即得新型甲醛催化剂。
将所制得的催化剂0.1g填装入连续流动的固定床反应器上，在室温下通入以0.4％的甲醛液作为鼓泡液的鼓泡法产生甲醛蒸汽，以333mL/min的流速的高纯空气为载气，将反应器在空速200000mL.g-1.h-1，室温下，常压下，评价催化剂性能。评价所用方法是根据国标法中的GB18204-2000酚试剂分光光度法测量甲醛在630nm处的紫外吸光值。然后根据实验测得的经验公式：y＝0.33899*x+0.0433，换算相应的甲醛浓度(ppm)，根据相应的甲醛浓度计算出相应的甲醛转化率。其甲醛转化率结果见表1。
实施例9
本实施例提供一种甲醛氧化催化剂的制备方法，所述制备方法包括步骤：
步骤1)，制备铂胶体溶液：在室温条件下，将氯铂酸溶于乙二醇中得乙二醇溶液(0.260g/L)，用pH为12以上的氢氧化钠溶液将该乙二醇溶液pH调节为10左右，并在60℃下，均匀搅拌10h，即得铂胶体溶液。
步骤2)，将铂胶体沉积到载体上：取步骤1)所得的铂胶体溶液50mL，向其中加入4.000g二氧化钛，在80℃，均匀搅拌1min，然后将1.484g硝酸铅加入其中，同时用pH为12以上氢氧化钠调节pH为10左右，并加入100mL去离子水，在80℃均匀搅拌20h，所得浑浊物经过滤，洗涤，在100℃，空气气氛下干燥8h，即得甲醛催化剂的前驱体。
步骤3)，将所得的催化剂前驱体焙烧：将步骤2)中甲醛催化剂前驱体于300℃在空气气氛中焙烧1.5h。即得新型甲醛催化剂。
将所制得的催化剂0.1g填装入连续流动的固定床反应器上，在室温下通入以0.4％的甲醛液作为鼓泡液的鼓泡法产生甲醛蒸汽，以416mL/min的流速的高纯空气为载气，将反应器在空速250000mL.g-1.h-1，室温下，常压下，评价催化剂性能。评价所用方法是根据国标法中的GB18204-2000酚试剂分光光度法测量甲醛在630nm处的紫外吸光值。然后根据实验测得的经验公式：y＝0.33899*x+0.0433，换算相应的甲醛浓度(ppm)，根据相应的甲醛浓度计算出相应的甲醛转化率。其甲醛转化率结果见表1。
对比实施例
本实施例提供一种甲醛氧化催化剂的制备方法，所述制备方法包括步骤：
步骤1)，制备铂胶体溶液：在室温条件下，将氯铂酸溶于乙二醇中得乙二醇溶液(0.260g/L)，用氢氧化钠溶液将该乙二醇溶液pH调节为10左右，并在130℃下，均匀搅拌0.5h，即得铂胶体溶液。
步骤2)，将铂胶体沉积到载体上：取步骤1)所得的铂胶体溶液50mL，向其中加入三氧化二铝4.000g，在80℃下，均匀搅拌5min，并加入50mL去离子水，在80℃下，均匀搅拌4h，所得浑浊物经过滤，洗涤，在100℃下，空气气氛干燥8h，即得甲醛催化剂的前驱体。
步骤3)，将所得的催化剂前驱体焙烧：将步骤2)中甲醛催化剂前驱体于280℃在空气气氛中焙烧2h。即得新型甲醛催化剂。
将所制得的催化剂0.1g填装入连续流动的固定床反应器上，在室温下通入以0.4％的甲醛液作为鼓泡液的鼓泡法产生甲醛蒸汽，以50mL/min的流速的高纯空气为载气，将反应器在空速30000mL.g-1.h-1，室温下，常压下，评价催化剂性能。评价所用方法是根据国标法中的GB18204-2000酚试剂分光光度法测量甲醛在630nm处的紫外吸光值。然后根据实验测得的经验公式：y＝0.33899*x+0.0433，换算相应的甲醛浓度(ppm)，根据相应的甲醛浓度计算出相应的甲醛转化率。其甲醛转化率结果见表1。
表1甲醛氧化催化剂的性能
由上述表1及图1～3可以看出采用本发明中方法制备的催化剂活性较好，在室温下即可将空气中的甲醛完全氧化。在甲醛完全氧化反应中，空速在30000～300000mL.g-1.h-1时，甲醛的转化率为40～100％。
如上所述，本发明的甲醛氧化催化剂及其制备方法，具有以下有益效果：
1)本发明提供了一种可以在室温下将污染空气中的有害甲醛气体氧化成还无害的H2O和CO2高效的催化剂，该催化剂铂的含量低、转化率高，很适用于去除人造板生产车间、居室、建材家具市场等封闭、半封闭空间的甲醛污染的去除；
2)本发明的甲醛氧化催化剂所用的贵金属要远远少于目前的催化剂，具有价格便宜，易于工业化生产；
3)本发明的甲醛氧化催化剂产品活性较高，在室温下即可将空气中的甲醛完全氧化。
所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (9)

1.一种甲醛氧化催化剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括步骤：
步骤1），将含有贵金属的化合物溶于乙二醇中得贵金属含量为0.02~1.00 g/L的乙二醇溶液，调节所述乙二醇溶液pH值至8~12，进行搅拌后获得贵金属胶体溶液；所述贵金属包括铂、金、钯、铱中的一种或两种以上组合；
步骤2），向所述贵金属胶体溶液中加入载体，进行第一次搅拌后将含有助剂组分的化合物加入其中，调节其pH值至8~12，加入去离子水并进行第二次搅拌得到的固体沉淀，对所述固体沉淀进行过滤，干燥后得到催化剂前驱体；所述助剂组分包括氧化铅、氧化锡、氧化铟、氧化铋中的一种或两种以上组合；
步骤3），将所述催化剂前驱体进行焙烧，所述焙烧温度为100~600℃，焙烧时间为0.5~20h，焙烧气氛为空气或者氮气，得到甲醛氧化催化剂，所述甲醛氧化催化剂中，贵金属的质量分数为0.01~1% ；助剂组分质量的分数1~30%；载体的质量分数69~98%。
2.根据权利要求1所述的甲醛氧化催化剂的制备方法，其特征在于：步骤1）中，搅拌的温度范围为60~180℃，搅拌的时间范围为0.5 ~10 h。
3.根据权利要求1所述的甲醛氧化催化剂的制备方法，其特征在于：步骤2）中，第一次搅拌的温度范围为40~120℃，第一次搅拌的时间范围为2~15min。
4.根据权利要求1所述的甲醛氧化催化剂的制备方法，其特征在于：步骤2）中，加入去离子水与贵金属胶体溶液的体积比为0.1~30:1，第二次搅拌的温度范围为40~120℃，搅拌的时间范围为0.5~10 h。
5.根据权利要求1所述的甲醛氧化催化剂的制备方法，其特征在于：所述载体包括三氧化二铝、二氧化硅、二氧化钛中的一种或两种以上组合。
6.根据权利要求1所述的甲醛氧化催化剂的制备方法，其特征在于：调节pH值所用试剂包括氢氧化钠、氢氧化钾中的一种或者两种。
7.根据权利要求1所述的甲醛氧化催化剂的制备方法，其特征在于：步骤2）中，所述干燥温度为80~120 ℃，干燥时间为0.5~24h，干燥在空气、氮气的一种或两种中进行。
8.一种如权利要求1~7任意一项所述的制备方法所制备的甲醛氧化催化剂。
9.一种如权利要求1~7任意一项所述的制备方法制备的甲醛氧化催化剂的应用方法，其特征在于：所述甲醛氧化催化剂在室温条件下将甲醛气体氧化成H2O和CO2。
CN201611123512.2A 2016-12-08 2016-12-08 一种甲醛氧化催化剂及其制备方法 Active CN106582637B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611123512.2A CN106582637B (zh) 2016-12-08 2016-12-08 一种甲醛氧化催化剂及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611123512.2A CN106582637B (zh) 2016-12-08 2016-12-08 一种甲醛氧化催化剂及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106582637A CN106582637A (zh) 2017-04-26
CN106582637B true CN106582637B (zh) 2019-04-16

Family

ID=58598606

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201611123512.2A Active CN106582637B (zh) 2016-12-08 2016-12-08 一种甲醛氧化催化剂及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106582637B (zh)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107486205A (zh) * 2017-08-31 2017-12-19 长沙学院 Pt/Bi2O3催化剂、制备方法、气态甲醛降解方法
CN109420496A (zh) * 2017-08-31 2019-03-05 上海迪勤传感技术有限公司 一种负载型纳米铂基合金催化材料Pt-M/N、制备方法及应用
CN107349931A (zh) * 2017-09-06 2017-11-17 福州光启环保科技有限公司 降解室内污染物的光复合催化剂及其制备方法
CN107519863B (zh) * 2017-09-18 2020-05-22 中国科学院上海高等研究院 一种过渡金属氧化物甲醛氧化催化剂及其制备方法和用途
CN108671940A (zh) * 2018-05-21 2018-10-19 绍兴文理学院 AlNi-PILC材料负载PdOx纳米晶催化剂的制备方法及应用
CN108786802A (zh) * 2018-07-16 2018-11-13 刘全德 一种室温净化室内空气污染物的催化剂制备方法及其应用
CN111215051B (zh) * 2018-11-27 2023-02-03 中国科学院大连化学物理研究所 惰性载体负载Pt基室温甲醛消除催化剂及其制备与应用
CN113797926B (zh) * 2021-10-22 2024-02-02 中国科学院城市环境研究所 一种甲醛催化氧化催化剂及其制备方法与应用

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1714930A (zh) * 2004-06-14 2006-01-04 中国科学院生态环境研究中心 室温条件下甲醛气体氧化催化剂
CN101274281A (zh) * 2007-03-16 2008-10-01 北京安泽汶科技发展有限公司 一种室温去除空气中甲醛催化剂及其制备方法
CN101380574A (zh) * 2007-09-06 2009-03-11 中国科学院生态环境研究中心 一种室温催化完全氧化甲醛的催化剂
CN102895969A (zh) * 2012-10-15 2013-01-30 武汉理工大学 一种甲醛室温氧化催化剂的制备方法
CN103599774A (zh) * 2013-11-20 2014-02-26 浙江工业大学 一种Pt/Al2O3催化剂及其在甲醛室温催化氧化中的应用

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1714930A (zh) * 2004-06-14 2006-01-04 中国科学院生态环境研究中心 室温条件下甲醛气体氧化催化剂
CN101274281A (zh) * 2007-03-16 2008-10-01 北京安泽汶科技发展有限公司 一种室温去除空气中甲醛催化剂及其制备方法
CN101380574A (zh) * 2007-09-06 2009-03-11 中国科学院生态环境研究中心 一种室温催化完全氧化甲醛的催化剂
CN102895969A (zh) * 2012-10-15 2013-01-30 武汉理工大学 一种甲醛室温氧化催化剂的制备方法
CN103599774A (zh) * 2013-11-20 2014-02-26 浙江工业大学 一种Pt/Al2O3催化剂及其在甲醛室温催化氧化中的应用

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"Effect of preparation method on the performance of Pt–Au/TiO2 catalysts for the catalytic co-oxidation of HCHO and CO";Hongbo Na等;《Royal Society of Chemistry》;20140317;第2051-2057页 *
"Efficient formaldehyde oxidation over nickel hydroxide promoted Pt/γ-Al2O3 with a low Pt content";Tengfei Yang等;《Applied Catalysis B: Environmental》;20160722;第543-551页 *
"Progress in research on catalysts for catalytic oxidation of formaldehyde";Bingyang Bai等;《Chinese Journal of Catalysis》;20160105;第102-122页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN106582637A (zh) 2017-04-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106582637B (zh) 一种甲醛氧化催化剂及其制备方法
CN101274281B (zh) 一种室温去除空气中甲醛催化剂及其制备方法
CN102198404B (zh) 一种载银纳米二氧化锰催化剂及其制备方法和应用
CN101966451B (zh) 一种选择性催化氧化氨的纳米铈锆固溶体基催化剂的制备方法及应用
CN106964348B (zh) 一种甲醛污染物室温催化氧化催化剂及其制备方法和应用
WO2015149499A1 (zh) 一种低温高效脱硝催化剂及其制备方法
CN102247837B (zh) 消除微环境空气中甲醛的氧化钛负载型催化剂
CN105903464B (zh) 具有宽活性温度窗口的no氧化催化剂及制备方法和应用
WO2014079206A1 (zh) 一种用于室温甲醛净化的金属载体负载的催化剂
CN105797741B (zh) 一种铜掺杂型二氧化锰催化剂及其制备方法
CN102631917A (zh) 一种柴油车尾气净化氧化催化剂及其制备方法
CN104475087B (zh) 一种脱硝催化剂的制备方法
CN108654639A (zh) 用于甲醛常温氧化的催化剂及其制备方法和应用
CN105149006B (zh) 配体胺化金属有机骨架负载型催化剂及其制备方法与应用
CN110743570A (zh) 一种含有多孔结构基材的催化剂的制备方法及利用该催化剂分解甲醛的方法
CN108176396A (zh) 一种甲醛去除剂及其制备方法和应用
CN102240549B (zh) 一种室温去除空气中甲醛的催化剂
CN106732581A (zh) 一种用于低温SCR反应的Ru/CeTiOX催化剂的制备方法
CN108855132A (zh) 多级孔铈锆氧化物担载尖晶石型钯钴复合氧化物催化剂
CN103599793A (zh) 室温去除甲醛的负载型铜锰复合氧化物催化剂及制备方法
CN109289837A (zh) 一种铂炭催化剂及其制备方法和用途
CN102247846A (zh) 一种高效消除一氧化碳纳米催化剂
CN113976115B (zh) 分层核壳结构催化剂、制备方法、低温催化氧化甲苯应用
CN108311147A (zh) 用于净化苯的钙钛矿负载贵金属催化剂的制备方法
CN107519863A (zh) 一种过渡金属氧化物甲醛氧化催化剂及其制备方法和用途

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant