CN110280252A - 一种降解甲醛的催化剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种降解甲醛的催化剂及其制备方法，该催化剂包括载体和活性组分，活性组分负载在载体上，所述载体为活性炭、硅藻土或石墨烯；所述载体上负载有铈锆复合氧化物，所述活性组分为铂金属和镍金属组分。该制备方法包括配置铈锆复合氧化物浸渍液、将载体浸渍于铈锆复合氧化物浸渍液，以制备催化剂前驱体、将催化剂前驱体分布负载镍和铂，并用还原剂还原，以制得催化剂。本发明制得的催化剂催化效率高，生产成本低，应用成本低。

Description

一种降解甲醛的催化剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及催化剂的技术领域，具体涉及一种降解甲醛的催化剂及其制备方法。
背景技术
室内空气及水污染已成为世界各国广泛关注的环境问题，其中甲醛作为一种常见的重要空气及水中污染物，已经被世界卫生组织确定为致癌和致畸物质，对其有效处理受到了国内外普遍的关注。
目前甲醛的降解技术主要是利用物理吸附和化学降解两方式；物理吸附原料便宜，方法简单易操作，但物理吸附的吸附容量有限，吸附饱和后，需要脱附处理；化学降解主要是采用二氧化钛催化剂。但是，相关技术中降解甲醛的贵金属铂负载二氧化钛催化剂成本昂贵，二氧化钛载体的比表面积小，分解等量的甲醛所需的催化剂用量大，应用成本高。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提供一种降解甲醛的催化剂。本发明制得的催化剂催化效率高，生产成本低，应用成本低。
本发明的第二个目的在于提供一种降解甲醛的催化剂的制备方法。
为此，在本发明的一方面，本发明提出了一种降解甲醛的催化剂，包括载体和活性组分，活性组分负载在载体上，所述载体为活性炭、硅藻土或石墨烯；所述载体上负载有铈锆复合氧化物，所述活性组分为铂金属和镍金属组分。
由此，通过镍金属的引入，大大降低了贵金属铂的使用，在不改变催化效率的情况下，降低了催化剂的生产成本；通过高比表面积的活性炭、硅藻土或石墨烯载体，使得甲醛通过催化剂的停留时间延长而保证与催化剂活性组分的充分接触，又可充分地实现活性组分的有效分散，提高了单位催化剂的催化效率；通过在载体上负载铈锆复合氧化物，进一步提高了载体的比表面积，使得本发明制得的催化剂催化效率高，生产成本低，应用成本低。
另外，根据本发明上述实施例提出的一种降解甲醛的催化剂，还可以具有如下附加的技术特征：
根据本发明的实施例，所述铂金属在所述载体上的负载量0wt％～0.2wt％；所述镍金属在所述载体上的负载量为2wt％。
根据本发明的实施例，所述铂金属在所述载体上的负载量0.1wt％。
根据本发明的实施例，所述铈锆复合氧化物的通式为CexZr1-xO2；其中，x为0.4、0.5或0.6。
根据本发明的实施例，所述x为0.5。
在本发明的第二方面，本发明提出了一种降解甲醛的催化剂的制备方法，其包括以下步骤：
(1)将硝酸铈和硝酸锆溶解在水和丙酮的混合溶液中，以便获得铈锆复合氧化物浸渍液；
(2)将载体浸渍于所述铈锆复合氧化物浸渍液中，再进行抽干，干燥，焙烧，以便获得催化剂前驱体；
(3)将所述催化剂前驱体浸渍于硝酸镍溶液中，再进行抽干，干燥，焙烧，以便获得第一产物；
(4)将所述第一产物浸渍于硝酸四氨合铂和碳酸钾混合溶液中，再进行抽干，干燥，焙烧，以便获得第二产物；
(5)将所述第二产物用10％H2/Ar的还原剂还原30min，以便获得所述催化剂。
由此，通过镍金属的引入，大大降低了贵金属铂的使用，在不改变催化效率的情况下，降低了催化剂的生产成本；通过高比表面积的活性炭、硅藻土或石墨烯载体，使得甲醛通过催化剂的停留时间延长而保证与催化剂活性组分的充分接触，又可充分地实现活性组分的有效分散，提高了单位催化剂的催化效率；通过在载体上负载铈锆复合氧化物，进一步提高了载体的比表面积；另外，通过碱性溶液(碳酸钾溶液)改性，使得催化剂表面具有大量羟基，从本质上也提高了催化效率，使得本发明制得的催化剂催化效率高，生产成本低，应用成本低。
另外，根据本发明上述实施例提出的一种降解甲醛的催化剂的制备方法，还可以具有如下附加的技术特征：
根据本发明的实施例，所述抽干为在30～60℃的旋转蒸发仪中抽真空至全干。
根据本发明的实施例，所述干燥的温度为110℃，干燥时间为12h。
根据本发明的实施例，所述步骤(2)和步骤(3)中的焙烧为在773K的马弗炉中焙烧3h；所述步骤(4)中的焙烧为在973K的管式炉中焙烧6h。
根据本发明的实施例，所述载体与所述铈锆复合氧化物浸渍液、所述催化剂前驱体与所述硝酸镍溶液、所述第一产物与所述硝酸四氨合铂和碳酸钾混合溶液均采用等体积浸渍法浸渍。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
图1为根据本发明实施例制得的催化剂0.1Pt-2Ni/Ce0.5Zr0.5O2/AC的透射电镜图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的技术方案。应理解，本发明提到的一个或多个方法步骤并不排斥在所述组合步骤前后还存在其他方法步骤或在这些明确提到的步骤之间还可以插入其他方法步骤；还应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。而且，除非另有说明，各方法步骤的编号仅为鉴别各方法步骤的便利工具，而非为限制各方法步骤的排列次序或限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容的情况下，当亦视为本发明可实施的范畴。
为了更好的理解上述技术方案，下面更详细地描述本发明的示例性实施例。虽然显示了本发明的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。
本发明采用的试材皆为普通市售品，皆可于市场购得。
本发明提出了一种降解甲醛的催化剂及其制备方法，下面将对其进行详细描述。
根据本发明的实施例，该催化剂，包括载体和活性组分，活性组分负载在载体上，所述载体为活性炭、硅藻土或石墨烯；所述载体上负载有铈锆复合氧化物，所述活性组分为铂金属和镍金属组分。根据本发明的具体示例，所述铂金属在所述载体上的负载量0wt％～0.2wt％；所述镍金属在所述载体上的负载量为2wt％。所述铈锆复合氧化物的通式为CexZr1-xO2；其中，x为0.4、0.5或0.6。根据本发明的优选示例，所述铂金属在所述载体上的负载量0.1wt％。所述x为0.5。由此，通过镍金属的引入，大大降低了贵金属铂的使用，在不改变催化效率的情况下，降低了催化剂的生产成本；通过高比表面积的活性炭、硅藻土或石墨烯载体，使得甲醛通过催化剂的停留时间延长而保证与催化剂活性组分的充分接触，又可充分地实现活性组分的有效分散，提高了单位催化剂的催化效率；通过在载体上负载铈锆复合氧化物，进一步提高了载体的比表面积，使得本发明制得的催化剂催化效率高，生产成本低，应用成本低。
根据本发明的一个实施例，该催化剂通过以下步骤制得：
(1)将硝酸铈和硝酸锆溶解在水和丙酮的混合溶液中，以便获得铈锆复合氧化物浸渍液。根据本发明的具体示例，水可采用去离子水，去离子水与丙酮按照1:1的比例混合。硝酸铈和硝酸锆按照y:1-y(y＝0.4，0.5或0.6)的(Ce:Zr)原子比称取分析纯的Ce(NO3)3·6H2O(硝酸铈)和Zr(NO3)4·5H2O(硝酸锆)。
(2)将载体浸渍于所述铈锆复合氧化物浸渍液中，再进行抽干，干燥，焙烧，以便获得催化剂前驱体；根据本发明的具体示例，载体与铈锆复合氧化物浸渍液按照等体积浸渍法浸渍，而后置于旋转蒸发仪中，在温度30～60度下，抽真空至全干；抽干后的样品在110℃下继续烘干12h。之后，再将所得样品放入马弗炉中773K焙烧3h，以得到催化剂前驱体。
(3)将所述催化剂前驱体浸渍于硝酸镍溶液中，再进行抽干，干燥，焙烧，以便获得第一产物；根据本发明的具体示例，采用前述制备的催化剂前驱体做载体，按照等体积浸渍法浸渍于硝酸镍溶液，而后置于旋转蒸发仪中，在温度30～60度下，抽真空至全干；抽干后的样品在110℃下继续烘干12h。之后，再将所得样品放入马弗炉中773K焙烧3h，以得到第一产物。
(4)将所述第一产物浸渍于硝酸四氨合铂和碳酸钾混合溶液中，再进行抽干，干燥，焙烧，以便获得第二产物；根据本发明的具体示例，采用前述制备的第一产物做载体，按照等体积浸渍法浸渍于Pt(NH3)4(NO3)2(硝酸四氨合铂)和K2CO3(碳酸钾)混合溶液，而后置于旋转蒸发仪中，在温度30～60度下，抽真空至全干；抽干后的样品在110℃下继续烘干12h。之后，再将所得样品放入管式炉中973K焙烧6h，以得到第二产物。
(5)将所述第二产物用10％H2/Ar的还原剂还原30min，以便获得所述催化剂。根据本发明的具体示例，将第二产物在573K下，用10％H2/Ar(50ml/min)还原30min，从而制得催化剂。在催化剂中中，Ni的负载量为2wt％，Pt的负载量分别为0.05wt％、0.1wt％、0.15wt％或0.2wt％，钾的负载量为1％。
由此，通过镍金属的引入，大大降低了贵金属铂的使用，在不改变催化效率的情况下，降低了催化剂的生产成本；通过高比表面积的活性炭、硅藻土或石墨烯载体，使得甲醛通过催化剂的停留时间延长而保证与催化剂活性组分的充分接触，又可充分地实现活性组分的有效分散，提高了单位催化剂的催化效率；通过在载体上负载铈锆复合氧化物，进一步提高了载体的比表面积；另外，通过碱性溶液(碳酸钾溶液)改性，使得催化剂表面具有大量羟基，从本质上也提高了催化效率，使得本发明制得的催化剂催化效率高，生产成本低，应用成本低。
下面参考具体实施例，对本发明进行描述，需要说明的是，这些实施例仅仅是描述性的，而不以任何方式限制本发明：
实施例1
0.2Pt-2Ni/Ce0.5Zr0.5O2/AC催化剂的制备：
(1)按照Ce：Zr的原子比为0.5:0.5，称取分析纯的1.47g Ce(NO3)3·6H2O(硝酸铈)和1.45g Zr(NO3)4·5H2O(硝酸锆)，并用1:1的去离子水和丙酮混合溶液溶解，配成20mL的铈锆复合氧化物浸渍液。
(2)将10g活性炭载体浸渍于20mL铈锆复合氧化物浸渍液中，并且置于旋转蒸发仪中，在温度30～60℃下，抽真空至全干，抽干后的样品在110℃下继续烘干12h，干燥后的样品放入马弗炉中773K焙烧3h，得到铈锆负载活性炭催化剂前驱体，标记为Ce0.5Zr0.5O2/AC。
(3)将前述的铈锆负载活性炭催化剂前驱体Ce0.5Zr0.5O2/AC浸渍于含0.1gNi(NO3)2·6H2O(硝酸镍)的溶液，并且置于旋转蒸发仪中，在温度30～60℃下，抽真空至全干，抽干后的样品在110℃下继续烘干12h，干燥后的样品放入马弗炉中773K焙烧3h，得到第一产物。
(4)将前述的第一产物浸渍于含4mg Pt(NH3)4(NO3)2(硝酸四氨合铂)和K2CO3(碳酸钾)的混合溶液，并且置于旋转蒸发仪中，在温度30～60℃下，抽真空至全干，抽干后的样品在110℃下继续烘干12h，干燥后的样品放入973K管式炉中焙烧6h，得到第二产物。
(5)将前述的第二产物在573K下，用50ml/min的10％H2/Ar还原剂还原30min，从而制得催化剂，标记为0.2Pt-2Ni/Ce0.5Zr0.5O2/AC。
实施例2
0.15Pt-2Ni/Ce0.5Zr0.5O2/AC催化剂的制备：
(1)按照Ce：Zr的原子比为0.5:0.5，称取分析纯的1.47g的Ce(NO3)3·6H2O(硝酸铈)和1.45g的Zr(NO3)4·5H2O(硝酸锆)，并用1:1的去离子水和丙酮混合溶液溶解，配成20mL铈锆复合氧化物浸渍液。
(2)将10g活性炭载体浸渍于20mL铈锆复合氧化物浸渍液中，并且置于旋转蒸发仪中，在温度30～60℃下，抽真空至全干，抽干后的样品在110℃下继续烘干12h，干燥后的样品放入马弗炉中773K焙烧3h，得到铈锆负载活性炭催化剂前驱体，标记为Ce0.5Zr0.5O2/AC。
(3)将前述的铈锆负载活性炭催化剂前驱体Ce0.5Zr0.5O2/AC浸渍于含0.1gNi(NO3)2·6H2O(硝酸镍)的溶液，并且置于旋转蒸发仪中，在温度30～60℃下，抽真空至全干，抽干后的样品在110℃下继续烘干12h，干燥后的样品放入马弗炉中773K焙烧3h，得到第一产物。
(4)将前述的第一产物浸渍于含3mg Pt(NH3)4(NO3)2(硝酸四氨合铂)和K2CO3(碳酸钾)的混合溶液，并且置于旋转蒸发仪中，在温度30～60℃下，抽真空至全干，抽干后的样品在110℃下继续烘干12h，干燥后的样品放入973K管式炉中焙烧6h，得到第二产物。
(5)将前述的第二产物在573K下，用50ml/min的10％H2/Ar还原剂还原30min，从而制得催化剂，标记为0.15Pt-2Ni/Ce0.5Zr0.5O2/AC。
实施例3
0.1Pt-2Ni/Ce0.5Zr0.5O2/AC催化剂的制备：
(1)按照Ce：Zr的原子比为0.5:0.5，称取分析纯的1.47g的Ce(NO3)3·6H2O(硝酸铈)和1.45g的Zr(NO3)4·5H2O(硝酸锆)，并用1:1的去离子水和丙酮混合溶液溶解，配成20mL铈锆复合氧化物浸渍液。
(2)将10g活性炭载体浸渍于20mL铈锆复合氧化物浸渍液中，并且置于旋转蒸发仪中，在温度30～60℃下，抽真空至全干，抽干后的样品在110℃下继续烘干12h，干燥后的样品放入马弗炉中773K焙烧3h，得到铈锆负载活性炭催化剂前驱体，标记为Ce0.5Zr0.5O2/AC。
(3)将前述的铈锆负载活性炭催化剂前驱体Ce0.5Zr0.5O2/AC浸渍于含0.1gNi(NO3)2·6H2O(硝酸镍)的溶液，并且置于旋转蒸发仪中，在温度30～60℃下，抽真空至全干，抽干后的样品在110℃下继续烘干12h，干燥后的样品放入马弗炉中773K焙烧3h，得到第一产物。
(4)将前述的第一产物浸渍于含2mg Pt(NH3)4(NO3)2(硝酸四氨合铂)和K2CO3(碳酸钾)的混合溶液，并且置于旋转蒸发仪中，在温度30～60℃下，抽真空至全干，抽干后的样品在110℃下继续烘干12h，干燥后的样品放入973K管式炉中焙烧6h，得到第二产物。
(5)将前述的第二产物在573K下，用50ml/min的10％H2/Ar还原剂还原30min，从而制得催化剂，标记为0.1Pt-2Ni/Ce0.5Zr0.5O2/AC。
实施例4
0.05Pt-2Ni/Ce0.5Zr0.5O2/AC催化剂的制备：
(1)按照Ce：Zr的原子比为0.5:0.5，称取分析纯的1.47g的Ce(NO3)3·6H2O(硝酸铈)和1.45g的Zr(NO3)4·5H2O(硝酸锆)，并用1:1的去离子水和丙酮混合溶液溶解，配成20mL铈锆复合氧化物浸渍液。
(2)将10g活性炭载体浸渍于20mL铈锆复合氧化物浸渍液中，并且置于旋转蒸发仪中，在温度30～60℃下，抽真空至全干，抽干后的样品在110℃下继续烘干12h，干燥后的样品放入马弗炉中773K焙烧3h，得到铈锆负载活性炭催化剂前驱体，标记为Ce0.5Zr0.5O2/AC。
(3)将前述的铈锆负载活性炭催化剂前驱体Ce0.5Zr0.5O2/AC浸渍于含0.1gNi(NO3)2·6H2O(硝酸镍)的溶液，并且置于旋转蒸发仪中，在温度30～60℃下，抽真空至全干，抽干后的样品在110℃下继续烘干12h，干燥后的样品放入马弗炉中773K焙烧3h，得到第一产物。
(4)将前述的第一产物浸渍于1mg Pt(NH3)4(NO3)2(硝酸四氨合铂)和K2CO3(碳酸钾)的混合溶液，并且置于旋转蒸发仪中，在温度30～60℃下，抽真空至全干，抽干后的样品在110℃下继续烘干12h，干燥后的样品放入973K管式炉中焙烧6h，得到第二产物。
(5)将前述的第二产物在573K下，用50ml/min的10％H2/Ar还原剂还原30min，从而制得催化剂，标记为0.05Pt-2Ni/Ce0.5Zr0.5O2/AC。
实施例5
2Ni/Ce0.5Zr0.5O2/AC催化剂的制备：
(1)按照Ce：Zr的原子比为0.5:0.5，称取分析纯的1.47g的Ce(NO3)3·6H2O(硝酸铈)和1.45g的Zr(NO3)4·5H2O(硝酸锆)，并用1:1的去离子水和丙酮混合溶液溶解，配成20mL铈锆复合氧化物浸渍液。
(2)将10g活性炭载体浸渍于20mL铈锆复合氧化物浸渍液中，并且置于旋转蒸发仪中，在温度30～60℃下，抽真空至全干，抽干后的样品在110℃下继续烘干12h，干燥后的样品放入马弗炉中773K焙烧3h，得到铈锆负载活性炭催化剂前驱体，标记为Ce0.5Zr0.5O2/AC。
(3)将前述的铈锆负载活性炭催化剂前驱体Ce0.5Zr0.5O2/AC浸渍于含0.1gNi(NO3)2·6H2O(硝酸镍)的溶液，并且置于旋转蒸发仪中，在温度30～60℃下，抽真空至全干，抽干后的样品在110℃下继续烘干12h，干燥后的样品放入马弗炉中773K焙烧3h，得到第一产物。
(4)将前述的第一产物在573K下，用50ml/min的10％H2/Ar还原剂还原30min，从而制得催化剂，标记为2Ni/Ce0.5Zr0.5O2/AC。
实施例6
0.2Pt-2Ni/Ce0.4Zr0.6O2/AC催化剂的制备：
(1)按照Ce：Zr的原子比为0.4:0.6，称取分析纯的1.22g Ce(NO3)3·6H2O(硝酸铈)和1.81g Zr(NO3)4·5H2O(硝酸锆)，并用1:1的去离子水和丙酮混合溶液溶解，配成20mL铈锆复合氧化物浸渍液。
(2)将10g活性炭载体浸渍于20mL铈锆复合氧化物浸渍液，并且置于旋转蒸发仪中，在温度30～60℃下，抽真空至全干，抽干后的样品在110℃下继续烘干12h，干燥后的样品放入马弗炉中773K焙烧3h，得到铈锆负载活性炭催化剂前驱体，标记为Ce0.5Zr0.5O2/AC。
(3)将前述的铈锆负载活性炭催化剂前驱体Ce0.5Zr0.5O2/AC浸渍于含0.1gNi(NO3)2·6H2O(硝酸镍)的溶液，并且置于旋转蒸发仪中，在温度30～60℃下，抽真空至全干，抽干后的样品在110℃下继续烘干12h，干燥后的样品放入马弗炉中773K焙烧3h，得到第一产物。
(4)将前述的第一产物浸渍于含4mg Pt(NH3)4(NO3)2(硝酸四氨合铂)和K2CO3(碳酸钾)的混合溶液，并且置于旋转蒸发仪中，在温度30～60℃下，抽真空至全干，抽干后的样品在110℃下继续烘干12h，干燥后的样品放入973K管式炉中焙烧6h，得到第二产物。
(5)将前述的第二产物在573K下，用50ml/min的10％H2/Ar还原剂还原30min，从而制得催化剂，标记为0.2Pt-2Ni/Ce0.4Zr0.6O2/AC。
实施例7
0.2Pt-2Ni/Ce0.6Zr0.4O2/AC催化剂的制备：
(1)按照Ce：Zr的原子比为0.6:0.4，称取分析纯的1.71g Ce(NO3)3·6H2O(硝酸铈)和1.13g Zr(NO3)4·5H2O(硝酸锆)，并用1:1的去离子水和丙酮混合溶液溶解，配成20mL铈锆复合氧化物浸渍液。
(2)将10g活性炭载体浸渍于20mL铈锆复合氧化物浸渍液，并且置于旋转蒸发仪中，在温度30～60℃下，抽真空至全干，抽干后的样品在110℃下继续烘干12h，干燥后的样品放入马弗炉中773K焙烧3h，得到铈锆负载活性炭催化剂前驱体，标记为Ce0.5Zr0.5O2/AC。
(3)将前述的铈锆负载活性炭催化剂前驱体Ce0.5Zr0.5O2/AC浸渍于含0.1gNi(NO3)2·6H2O(硝酸镍)的溶液，并且置于旋转蒸发仪中，在温度30～60℃下，抽真空至全干，抽干后的样品在110℃下继续烘干12h，干燥后的样品放入马弗炉中773K焙烧3h，得到第一产物。
(4)将前述的第一产物浸渍于4mg Pt(NH3)4(NO3)2(硝酸四氨合铂)和K2CO3(碳酸钾)的混合溶液，并且置于旋转蒸发仪中，在温度30～60℃下，抽真空至全干，抽干后的样品在110℃下继续烘干12h，干燥后的样品放入973K管式炉中焙烧6h，得到第二产物。
(5)将前述的第二产物在573K下，用50ml/min的10％H2/Ar还原剂还原30min，从而制得催化剂，标记为0.2Pt-2Ni/Ce0.6Zr0.4O2/AC。
试验例
将实施例1-实施例7获得的催化剂与市售的贵金属铂二氧化钛催化剂分别在温度为25℃，湿度为65％，甲醛初始浓度为10ppm下进行甲醛催化试验，具体地，将实施例1-实施例7获得的催化剂与市售的贵金属铂二氧化钛催化剂各取0.1g，分别分散在八个直径均为14cm的表面皿中，将八个装有催化剂的表面皿分别置于八个有机玻璃反应器中，反应前在每个表面皿上分别覆盖玻璃盖，在八个有机玻璃反应器的底部均放置一个5w的风扇。将10ppm的甲醛溶液分别注入八个有机玻璃反应器内，待甲醛挥发至浓度平衡时，移去玻璃盖，使催化剂与甲醛相互接触，甲醛的浓度变化通过多组分气体分析仪(INNOVA air TechInstruments Model 1412)在线检测。结果如表1所示：
表1：
催化剂/催化时间 4h 8h 12h 24h
2Ni/Ce<sub>0.5</sub>Zr<sub>0.5</sub>O<sub>2</sub>/AC 0.8％ 2.3％ 8.5％ 15.4％
0.05Pt-2Ni/Ce<sub>0.5</sub>Zr<sub>0.5</sub>O<sub>2</sub>/AC 13.5％ 28.6％ 60.1％ 80.7％
0.1Pt-2Ni/Ce<sub>0.5</sub>Zr<sub>0.5</sub>O<sub>2</sub>/AC 82.6％ 88.9％ 96.7％ 100％
0.15Pt-2Ni/Ce<sub>0.5</sub>Zr<sub>0.5</sub>O<sub>2</sub>/AC 85.5％ 90.3％ 98.5％ 100％
0.2Pt-2Ni/Ce<sub>0.5</sub>Zr<sub>0.5</sub>O<sub>2</sub>/AC 91.2％ 95.7％ 99.4％ 100％
0.2Pt-2Ni/Ce<sub>0.4</sub>Zr<sub>0.6</sub>O<sub>2</sub>/AC 75.2％ 83.7％ 87.3％ 100％
0.2Pt-2Ni/Ce<sub>0.6</sub>Zr<sub>0.4</sub>O<sub>2</sub>/AC 72.3％ 80.8％ 85.1％ 100％
由表1可知，在25℃下，本发明实施例制得的双金属负载型催化剂在常温下对甲醛气体分子具有明显的分解作用。从实验结果分析可知，随着反应时间的延长，催化剂对甲醛的分解效率均有明显的提高，与不含Pt的2Ni/Ce0.5Zr0.5O2/AC催化活性相比，添加了Pt后的催化剂的活性都有很大的提高。当Pt含量达到0.1％及以上时，24小时后的甲醛的分解率都可以达到100％。催化剂中的Ce/Zr比例对甲醛的分解效率也有一些影响，实验结果表明当Ce/Zr比为0.5:0.5时，催化效率最好，这和在此配比下形成的固溶体的晶型结构有关。
对催化剂0.1Pt-2Ni/Ce0.5Zr0.5O2/AC的做透射电镜，结果如图1，从SEM电镜图中可以看出，催化剂活性组分分布均匀，微粒形貌比较规整，分散性高。这样制作的催化剂比表面积大，催化活性比较高。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不应理解为必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种降解甲醛的催化剂，包括载体和活性组分，活性组分负载在载体上，其特征在于，所述载体为活性炭、硅藻土或石墨烯；所述载体上负载有铈锆复合氧化物，所述活性组分为铂金属和镍金属组分。
2.如权利要求1所述的降解甲醛的催化剂，其特征在于：所述铂金属在所述载体上的负载量0wt％～0.2wt％；所述镍金属在所述载体上的负载量为2wt％。
3.如权利要求2所述的降解甲醛的催化剂，其特征在于：所述铂金属在所述载体上的负载量0.1wt％。
4.如权利要求1所述的降解甲醛的催化剂，其特征在于：所述铈锆复合氧化物的通式为CexZr1-xO2；其中，x为0.4、0.5或0.6。
5.如权利要求4所述的降解甲醛的催化剂，其特征在于：所述x为0.5。
6.权利要求1～5中任一项所述的降解甲醛的催化剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)将硝酸铈和硝酸锆溶解在水和丙酮的混合溶液中，以便获得铈锆复合氧化物浸渍液；
(2)将载体浸渍于所述铈锆复合氧化物浸渍液中，再进行抽干，干燥，焙烧，以便获得催化剂前驱体；
(3)将所述催化剂前驱体浸渍于硝酸镍溶液中，再进行抽干，干燥，焙烧，以便获得第一产物；
(4)将所述第一产物浸渍于硝酸四氨合铂和碳酸钾混合溶液中，再进行抽干，干燥，焙烧，以便获得第二产物；
(5)将所述第二产物用10％H2/Ar的还原剂还原30min，以便获得所述催化剂。
7.如权利要求6所述的降解甲醛的催化剂的制备方法，其特征在于：所述抽干为在30～60℃的旋转蒸发仪中抽真空至全干。
8.如权利要求6所述的降解甲醛的催化剂的制备方法，其特征在于：所述干燥的温度为110℃，干燥时间为12h。
9.如权利要求6所述的降解甲醛的催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)和步骤(3)中的焙烧为在773K的马弗炉中焙烧3h；所述步骤(4)中的焙烧为在973K的管式炉中焙烧6h。
10.如权利要求6所述的降解甲醛的催化剂的制备方法，其特征在于：所述载体与所述铈锆复合氧化物浸渍液、所述催化剂前驱体与所述硝酸镍溶液、所述第一产物与所述硝酸四氨合铂和碳酸钾混合溶液均采用等体积浸渍法浸渍。
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