CN108786844A - 一种用于室温下净化甲醛的金属载体催化剂 - Google Patents

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马金珠
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Abstract

本发明涉及一种用于室温下净化甲醛的金属载体催化剂。它包括金属载体、多孔无机材料、贵金属活性组分和助剂，所述金属载体的含量百分比为70%‑99.9%，所述多孔无机材料的含量百分比为0.1%‑30%，所述贵金属活性组分占多孔无机材料含量百分比为0.1%‑30%，所述助剂占多孔无机材料含量百分比为0.1%‑20%。本发明的金属载体与贵金属活性组分之间的结合强度高，本发明催化剂在相同净化效率下的风阻较小，催化效率高，组装在净化设备后引起的能耗低。

Description

一种用于室温下净化甲醛的金属载体催化剂
技术领域
本发明涉及一种催化剂技术领域，具体地说是一种用于室温下净化甲醛的金属载体催化剂。
背景技术
随着人们物质文化生活水平的提高，室内装修已成为时尚，但室内空气污染也越来越严 重。甲醛是室内环境中最典型、最严重的污染物之一。我国国家标准规定的室内空气中甲醛 污染物的浓度限值是0.08mg/m3。目前，我国室内环境中甲醛浓度超标的情况非常严重，根 据国家疾病控制中心的抽样检测调查发现，我国60％以上的新装修居民住宅甲醛浓度超标， 给人们身体健康造成了极大的危害。随着环保意识的提高，人们对室内甲醛污染愈发关注， 近年来因室内甲醛浓度超标引起的投诉案例也是屡见报道。因此，研究甲醛净化技术来有效 消除室内甲醛污染已成为改善人们生活环境的迫切任务。
目前，常用的室内空气净化器主要应用吸附材料的强吸附性吸附甲醛等污染物，常用吸 附剂主要有多孔炭材料(包括蜂窝状活性炭，球状活性炭，活性炭纤维，新型活性炭)、分子 筛、沸石、多孔粘土矿石、活性氧化铝以及硅胶等，此种方法操作比较简单，但吸附剂需定 期更换，易产生二次污染。等离子体催化技术可在常温、常压下分解室内有害气体，但是会 产生一氧化碳、臭氧和氮氧化物等副产物，且等离子体发生设备价格昂贵。光催化分解污染 物技术是当前研究比较多的室内空气净化技术，已取得不错的室内空气净化效果，如已取 得国家发明专利(专利号ZL98115808.0)的纳米固体超强酸光催化剂等，但这类催化剂主要 以TiO2纳米粉体或薄膜作为光催化剂，原料制备方法复杂，技术要求高，且纳米光催化剂需 要特定的激发光源。非光催化氧化技术由于操作温度较高，通常应用于净化工业有机废气。 近年来，该技术在室内空气净化研究方面也有了新的进展和突破，如专利CN200410047974.1 和CN200410102837.3就报道了能在室温条件下非光催化完全分解甲醛的催化材料。
发明内容
本发明提供了一种用于室温条件下催化完全氧化低浓度甲醛气体的金属载体催化剂。本发明金属载体催化剂在室温条件下就可将甲醛完全催化转化为二氧化碳和水，并且在相当长的时间范围内甲醛转化率保持在100％，不需要光源、加热炉等复杂的附属设备和外在条件。
本发明的目的是这样实现的：
一种用于室温下净化甲醛的金属载体催化剂，其特征在于： 包括金属载体、多孔无机材料、贵金属活性组分和助剂，所述多孔无机材料附着于金属载体上，贵金属活性组分和助剂附着于多孔无机材料上，所述金属载体的含量百分比为70%-99.9%，所述多孔无机材料的含量百分比为0.1%-30%，所述贵金属活性组分占多孔无机材料含量百分比为0.1%-30%，所述助剂占多孔无机材料含量百分比为0.1%-20%。
本发明还可以作以下进一步改进。
所述金属载体的含量百分比为80%。所述多孔无机材料的含量百分比为15%。以上述比例配制的金属载体催化剂的甲醛转化率能达到100％。
所述金属载体为铁铬铝合金。
所述助剂为碱金属单质或碱金属化合物或碱土金属单质或碱金属化合物或它们的组合。
所述贵金属活性组分为铂或铑或钯或金或银或它们的组合。
所述多孔无机材料为天然无机非金属材料或人工无机非金属材料。
由于本发明的金属载体呈蜂窝煤状。因此金属载体的表面积高于陶瓷载体的表面积，本发明的甲醛转化效率高于陶瓷载体催化剂。另外金属载体的壁厚也小于陶瓷载体壁厚，开孔率也是陶瓷载体的几倍，其单位体积的表面积明显高于陶瓷载体，上述这些特点对于降低甲醛净化的风阻十分有利。
所述多孔无机材料是二氧化铈或二氧化锆或二氧化钛或三氧化二铝或二氧化锡或二氧化硅或三氧化二镧或氧化镁或氧化锌或分子筛或它们的组合。
本发明的有益效果如下：
(一)本发明的金属载体与贵金属活性组分之间的结合强度高，本发明催化剂在相同净化效率下的风阻较小，催化效率高，组装在净化设备后引起的能耗低。
(二)另外，本发明的催化剂在室温条件下就可以催化氧化甲醛为无害的二氧化碳和水。本发明的催化剂在有效工作时间范围内甲醛的转化率可以保持在100％。
(三) 相比现有的金属载体催化剂，相同的甲醛转化量，本发明的催化剂用量少，且不需要特定光源，不耗费电力热力，节约能源。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步描述。
实施例一，一种用于室温下净化甲醛的金属载体催化剂，其特征在于： 包括金属载体、多孔无机材料、贵金属活性组分和助剂，所述多孔无机材料附着于金属载体上，贵金属活性组分和助剂附着于多孔无机材料上，所述金属载体的含量百分比为70%-99.9%，所述多孔无机材料的含量百分比为0.1%-30%，所述贵金属活性组分占多孔无机材料含量百分比为0.1%-30%，所述助剂占多孔无机材料含量百分比为0.1%-20%。
作为本发明更具体的技术方案。
所述金属载体的含量百分比为80%。所述多孔无机材料的含量百分比为15%。以上述比例配制的金属载体催化剂的甲醛转化率能达到100％。
所述金属载体为铁铬铝合金。
所述助剂为碱金属单质或碱金属化合物或碱土金属单质或碱金属化合物或它们的组合。
所述贵金属活性组分为铂或铑或钯或金或银或它们的组合。
所述多孔无机材料为天然无机非金属材料或人工无机非金属材料。
由于本发明的金属载体呈蜂窝煤状。因此金属载体的表面积高于陶瓷载体的表面积，本发明的甲醛转化效率高于陶瓷载体催化剂。另外金属载体的壁厚也小于陶瓷载体壁厚，开孔率也是陶瓷载体的几倍，其单位体积的表面积明显高于陶瓷载体，上述这些特点对于降低甲醛净化的风阻十分有利。
所述多孔无机材料是二氧化铈或二氧化锆或二氧化钛或三氧化二铝或二氧化锡或二氧化硅或三氧化二镧或氧化镁或氧化锌或分子筛或它们的组合。

Claims (9)

1.一种用于室温下净化甲醛的金属载体催化剂，其特征在于： 包括金属载体、多孔无机材料、贵金属活性组分和助剂，所述金属载体的含量百分比为70%-99.9%，所述多孔无机材料的含量百分比为0.1%-30%，所述贵金属活性组分占多孔无机材料含量百分比为0.1%-30%，所述助剂占多孔无机材料含量百分比为0.1%-20%。
2.根据权利要求1所述用于室温下净化甲醛的金属载体催化剂，其特征在于：所述金属载体为铁铬铝合金。
3.根据权利要求1所述用于室温下净化甲醛的金属载体催化剂，其特征在于：所述助剂为碱金属单质或碱金属化合物或碱土金属单质或碱金属化合物或它们的组合。
4.根据权利要求1所述用于室温下净化甲醛的金属载体催化剂，其特征在于：所述贵金属活性组分为铂或铑或钯或金或银或它们的组合。
5.根据权利要求1所述用于室温下净化甲醛的金属载体催化剂，其特征在于：所述多孔无机材料为天然无机非金属材料或人工无机非金属材料。
6.根据权利要求1所述用于室温下净化甲醛的金属载体催化剂，其特征在于：所述金属载体呈蜂窝煤状。
7.根据权利要求5所述用于室温下净化甲醛的金属载体催化剂，其特征在于：所述多孔无机材料是二氧化铈或二氧化锆或二氧化钛或三氧化二铝或二氧化锡或二氧化硅或三氧化二镧或氧化镁或氧化锌或分子筛或它们的组合。
8.根据权利要求1所述用于室温下净化甲醛的金属载体催化剂，其特征在于：所述金属载体的含量百分比为80%。
9.根据权利要求1所述用于室温下净化甲醛的金属载体催化剂，其特征在于：所述多孔无机材料的含量百分比为15%。
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