CN110841700A - 一种丝光分子筛催化剂及其制备方法和用途 - Google Patents

一种丝光分子筛催化剂及其制备方法和用途 Download PDF

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Abstract

本发明涉及催化剂领域，特别是涉及一种丝光分子筛催化剂及其制备方法和用途。本发明提供一种丝光分子筛催化剂，包括活性组分和用于负载所述活性组分的载体，所述活性组分选自贵金属，所述载体选自丝光分子筛。本发明所提供的丝光分子筛催化剂的表面分布有均匀的活性物质，且能够高效吸附甲醛、并可以将甲醛分解，从而可以有效消除空气中的甲醛。

Description

一种丝光分子筛催化剂及其制备方法和用途
技术领域
本发明涉及催化剂领域，特别是涉及一种丝光分子筛催化剂及其制备方法和用途。
背景技术
室内空气污染可导致上呼吸道感染、肺癌，90％的白血病发病和室内空气污染有直接关联，其中又以甲醛引发的室内污染问题最为严重，近几年持续曝光的自如甲醛房事件更集中体现了这一点。因此，研发甲醛消除技术十分重要。而现有甲醛净化技术以活性炭物理吸附技术以及二氧化钛光触媒催化技术为主，而这二个技术都存在一定的缺陷，活性炭物理吸附技术存在吸附能力有限，需要定期再生或者更换，同时也很容易产生二次污染，在湿度较大时，寿命更短等问题。而二氧化钛光触媒催化技术存在需要紫外激发光源，易产生二次污染等问题。因此，这些技术均不能满足公众对甲醛消除的需求，因此，我们继续发展一种新技术来应对甲醛所造成的危害。近几年兴起的催化氧化净化甲醛由于不需要额外的能量，在室温下就能完全催化降解甲醛，该技术被认为最有潜力的甲醛净化技术。
近几年来，以二氧化钛为代表的无机氧化物载体负载贵金属铂的催化剂因其高催化活性受到广泛关注。但是，上述已有无机氧化物载体负载贵金属催化剂存在抗湿性差且稳定性差等问题，非贵金属催化剂在室温下不能完全催化氧化甲醛等问题，并且对于不同浓度的甲醛催化氧化并没有进行进一步的研究。因此，开发具有催化活性高、稳定性强、抗高湿度以及抗高空速条件的催化剂面临巨大的挑战。
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丝光分子筛催化剂及其制备方法和用途，用于解决现有技术中的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明一方面提供一种丝光分子筛催化剂，包括活性组分和用于负载所述活性组分的载体，所述活性组分选自贵金属，所述载体选自丝光分子筛。
在本发明一些实施方式中，所述活性组分以纳米金属颗粒形式存在。
在本发明一些实施方式中，所述贵金属选自铂、钌、钯、金或银中的一种或多种的组合，优选的，所述贵金属选自铂、钌、钯、金或银中的一种或两种的组合。
在本发明一些实施方式中，所述活性组分占催化剂总重量的0.02～5％。
在本发明一些实施方式中，所述活性组分占催化剂总重量的0.2～2％。
在本发明一些实施方式中，所述载体的比表面积为200～500m2/g。
在本发明一些实施方式中，所述丝光分子筛具有二维十二元环及八元环复合结构。
本发明另一方面提供上述的丝光分子筛催化剂的制备方法，包括：将作为载体的丝光分子筛浸渍于包括活性组分的水溶液中，陈化、干燥、焙烧，即得所述丝光分子筛催化剂。
在本发明一些实施方式中，所述包括活性组分的水溶液选自贵金属无机盐和/或贵金属配合物的水溶液。
本发明另一方面提供上述的丝光分子筛催化剂在制备甲醛吸附材料中的用途。
附图说明
图1显示为本发明实施例2所制备的0.2％Pt/MOR催化剂的XRD示意图。
图2显示为本发明实施例2所制备的0.2％Pt/MOR催化剂的氮气吸附示意图。
图3显示为本发明实施例2所制备的0.2％Pt/MOR催化剂的SEM示意图。
图4显示为本发明实施例2所制备的0.2％Pt/MOR催化剂在不同空速条件下的甲醛转化率示意图。
图5显示为本发明实施例2所制备的0.2％Pt/MOR催化剂在不同湿度条件下的甲醛转化率示意图。
图6显示为本发明实施例2所制备的0.2％Pt/MOR催化剂在0℃条件下的甲醛转化率示意图。
具体实施方式
为了使本发明的发明目的、技术方案和有益技术效果更加清晰，以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容容易地了解本申请发明的其他优点及功效。
本发明第一方面提供一种丝光分子筛催化剂，包括活性组分和用于负载所述活性组分的载体，所述活性组分选自贵金属，所述载体选自丝光分子筛。本发明所提供的丝光分子筛催化剂的表面分布有均匀的活性物质，且能够高效吸附甲醛、并可以将甲醛分解，从而可以有效消除空气中的甲醛。
本发明所提供的丝光分子筛催化剂中，所述活性组分以纳米金属颗粒形式存在。所述活性组分在制备过程中通常由合适的包括活性组分的水溶液经干燥、焙烧以后形成，经过上述过程处理后，活性组分即可以以纳米金属颗粒形式存在于作为载体的丝光分子筛表面，形成所述的丝光分子筛催化剂。作为活性组分的贵金属具体可以选自铂、钌、钯、金或银等中的一种或多种的组合，优选可以选自铂、钌、钯、金或银等中的一种或两种的组合。所述活性组分可以占催化剂总重量的0.02～5％、0.02～0.05％、0.05～0.1％、0.1～0.2％、0.2～0.5％、0.5～1％、1～2％、2～3％、或3～5％，优选可以为0.2～2％。
本发明所提供的丝光分子筛催化剂中，作为载体的丝光分子筛也称为丝光沸石，通常具有二维十二元环及八元环复合结构，其本身具有较高的热稳定性、以及适当的酸性，这将更加有利于催化反应的进行。所述载体通常具有较大的比表面积，从而可以负载合适量的活性组分，例如，所述载体的比表面积可以为200～500m2/g、200～250m2/g、250～300m2/g、300～350m2/g、350～400m2/g、400～450m2/g、或450～500m2/g。
本发明第二方面提供本发明第一方面所提供的丝光分子筛催化剂的制备方法，包括：将作为载体的丝光分子筛浸渍于包括活性组分的水溶液中，陈化、干燥、焙烧，即得所述丝光分子筛催化剂。
本发明所提供的制备方法中，作为载体的丝光分子筛通常可以通过水热法制备获得。合适参数的丝光分子筛的制备方法对于本领域技术人员来说应该是已知的，例如，合成丝光分子筛的具体方法可以参照《沸石分子筛材料合成新路线的探索》，任利敏，吉林大学。
本发明所提供的制备方法中，丝光分子筛浸渍过程中所使用的包括活性组分的水溶液通常与其活性组分的种类和活性组分的负载量相关，例如，与作为活性组分的贵金属相对应，制备过程中通常可以使用贵金属无机盐和/或贵金属配合物等以提供丝光分子筛中的活性组分，浸渍过程中所使用的水溶液中可以包括上述的贵金属无机盐和/或贵金属配合物等，在本发明一具体实施例中，所述贵金属无机盐具体可以是氯铂酸、氯化铂、氧化铂、氯铂酸钾、四氨合硝酸铂、氯金酸、硝酸钯、氯化钌等中的一种或多种的组合；再例如，丝光分子筛浸渍过程中所使用的包括活性组分的水溶液中，相关活性组分的浓度可以为0.1％～5％、0.1％～0.3％、0.3％～0.5％、0.5％～1％、1％～1.5％、1.5％～2％、2％～2.5％、2.5％～3％、3％～4％、或4％～5％；再例如，丝光分子筛的质量与包括活性组分的水溶液的比例可以为每1g丝光分子筛使用0.1～20mL、0.1～0.5mL、0.5～1mL、1～2mL、2～4mL、4～6mL、6～10mL、10～15mL、或15～20mL溶液浸渍。
本发明所提供的制备方法中，丝光分子筛浸渍过程中通常可以进行超声处理，以保证活性组分充分负载，具体的超声条件可以是10～60分钟、10～20分钟、20～30分钟、30～40分钟、40～50分钟、或50～60分钟，超声处理以后，还可以在浸渍过程中对溶液进行搅拌，搅拌时间具体可以是0.5～6小时、0.5～1小时、1～2小时、2～3小时、3～4小时、4～5小时、或5～6小时。
本发明所提供的制备方法中，将作为载体的丝光分子筛在包括活性组分的水溶液中充分浸渍后，通常还可以进行陈化，以保证活性组分被充分负载，陈化的具体时间可以为3～24小时、3～4小时、4～6小时、6～8小时、8～10小时、10～12小时、12～16小时、16～20小时、或20～24小时、或更长的时间。
本发明所提供的制备方法中，陈化以后，可以将所得产物进行干燥、焙烧。经过溶液浸渍后的丝光分子筛，在进一步干燥、焙烧后，即可形成以纳米金属颗粒形式存在的活性组分。例如，所述干燥可以在60℃～120℃、60℃～70℃、70℃～80℃、80℃～90℃、90℃～100℃、100℃～110℃、或110℃～120℃的温度条件下进行；再例如，焙烧可以在马弗炉，焙烧可以是在空气条件下进行，焙烧温度可以为300～450℃、300～320℃、320～340℃、340～360℃、360～380℃、380～400℃、400～420℃、或420～450℃，焙烧温度可以为1～6小时、1～2小时、2～3小时、3～4小时、4～5小时、或5～6小时。
本发明第三方面提供本发明第一方面所提供的丝光分子筛催化剂在制备甲醛吸附材料中的用途。本发明所提供的丝光分子筛催化剂在0℃及以上温度、12,0000h-1及以下空速条件下，可以完全净化消除空气中的甲醛，具体可以是密闭环境中的空气，从而可以被用于制备甲醛吸附材料。本发明所提供的丝光分子筛催化剂在使用前可以对负载贵金属的丝光分子筛催化剂进行氢气预处理，具体可以为将催化剂置于氢气氛围中，在200～400℃、200～220℃、220～240℃、240～260℃、260～280℃、280～300℃、300～320℃、320～340℃、340～360℃、360～380℃、或380～400℃的温度条件下进行热处理，热处理的时间具体可以为2～4小时、2～2.5小时、2.5～3小时、3～3.5小时、或3.5～4小时。
本发明所提供的丝光分子筛催化剂，可以将甲醛吸附在催化剂表面，而氧气则能够被催化剂中的贵金属组分活化，二者发生反应生成无毒无害的二氧化碳和水，催化剂整个制备过程中所采用的原料以及催化剂处理获得的产物均为无毒无害组分，不会对人体健康和生态环境造成危害，且整个制备过程非常简单。另外，由于丝光分子筛具有较大酸性，能使贵金属更加均匀的分布于载体表面，因此可以使甲醛在催化剂上的活性大大的提高，从而使催化剂在0℃及以上温度、12,0000h-1及以下空速条件下完全净化消除室内空气中的甲醛，基本可以保持100％的甲醛去除率，尤其适应于室内与固定源尾气中的甲醛完全消除，同时还具有优异的二氧化碳生成选择性。
下面通过实施例对本申请的发明予以进一步说明，但并不因此而限制本申请的范围。
实施例中所使用的丝光分子筛的制备方法参照如下步骤：
通过水热合成分子筛的方法合成丝光分子筛，具体过程为：首先是导向剂的制备，将4.5g偏铝酸钠溶解于40mL水中，再加入16g氢氧化钠，充分溶解后得到透明溶液。将该透明溶液滴加至71mL的水玻璃中，搅拌1h后在室温下静置，陈化过夜，最终得到的透明的溶液就是导向剂溶液。将10.3g偏铝酸钠溶于61mL水中，搅拌15min后加入一定量的导向剂溶液，再搅拌15min后，向体系中滴加100mL硅溶胶，搅拌2h后装入反应釜中，于180℃晶化3天后，将晶化后样品过滤，洗涤，干燥，550℃条件下焙烧5小时得到丝光分子筛载体。通过加入不同量的导向剂，可以得到比表面积范围为200～500m2/g的丝光分子筛样品，具体为了制备获得比表面积范围为200m2/g、300m2/g、400m2/g、500m2/g的丝光分子筛样品，上述步骤中导向剂溶液的加入量分别为6.9mL、8.8mL、14.9mL、20.8mL。
制备获得的丝光分子筛是具有二维十二元环及八元环复合而成的MOR结构的沸石分子筛。制备过程中所使用的原料信息具体如下：偏铝酸钠，CP，国药集团化学试剂有限公司；氢氧化钠，AR，北京化工厂；水玻璃，长岭炼油厂；硅溶胶，31.5％，浙江宇达化工有限公司。
实施例1
将作为载体的比表面积为500m2/g的丝光分子筛浸渍于含有氯铂酸的水溶液(1g/50mL)，超声10分钟，搅拌0.5小时，陈化过夜；在90℃下用玻璃棒搅拌混合液，将混合液中的水分蒸干，使活性组分均匀负载在丝光分子筛上，继续在120℃干燥5小时；再移至空气条件下的马弗炉中，在400℃焙烧2小时；含有铂贵金属活性组分的丝光分子筛经过焙烧后，再置于氢气氛围中，在300℃热处理3小时，得到以铂离子为活性组分的催化剂。活性组分铂离子的质量含量为0.02％。将催化剂过筛为40-60目大小颗粒备用。
实施例2
其余与实施例1相同，除活性组分铂离子的百分比为0.2％，陈化过夜前超声条件为：超声5分钟，搅拌1小时，焙烧前干燥条件为：120℃干燥3小时，焙烧条件为：在空气条件下400℃焙烧1小时。制备获得的催化剂的XRD、SEM结果分别如图1和图3所示。氮气吸附结果如图2所示。(XRD：Rigaku D/MAX 2550型X射线衍射仪，Cu Kα辐射
Figure BDA0002230834950000051
管电压50k V，管电流200m A；SEM：JEOL JSM-6700F型扫描电子显微镜，加速电压30KV；氮气吸附/脱附实验(N2 sorption)：液氮温度(77K)条件下，采用Micromeritics ASAP 2020M氮气吸附仪进行测定。测试前，样品在200℃真空条件下预处理10小时。
实施例3
其余与实施例1相同，除活性组分铂离子的百分比为0.5％，陈化过夜前超声条件为：超声10分钟，搅拌2小时，焙烧前干燥条件为：120℃干燥4小时，焙烧条件为：在空气条件下400℃焙烧4小时。
实施例4
其余与实施例1相同，除活性组分铂离子的百分比为1％，陈化过夜前超声条件为：超声15分钟，搅拌6小时，焙烧条件为：在空气条件下400℃焙烧3小时。
实施例5
其余与实施例1相同，除活性组分铂离子的百分比为2％，陈化过夜前超声条件为：超声20分钟。
实施例6
其余与实施例1相同，除活性组分铂离子的百分比为3％，焙烧条件为：在空气条件下400℃焙烧3小时。
实施例7
其余与实施例1相同，除活性组分铂离子的百分比为5％，焙烧前干燥条件为：120℃干燥2小时。
实施例8
其余与实施例2相同，除使用的丝光分子筛的比表面积为400m2/g。
实施例9
其余与实施例2相同，除使用的丝光分子筛的比表面积为300m2/g。
实施例10
其余与实施例2相同，除使用的丝光分子筛的比表面积为200m2/g。
实施例11
其余与实施例1相同，除不进行氢气预处理。
实施例12
其余与实施例2相同，除不进行氢气预处理。
实施例13
其余与实施例3相同，除不进行氢气预处理。
实施例14
其余与实施例4相同，除不进行氢气预处理。
实施例15
其余与实施例5相同，除不进行氢气预处理。
实施例16
其余与实施例6相同，除不进行氢气预处理。
实施例17
其余与实施例7相同，除不进行氢气预处理。
实施例18
其余与实施例2相同，除浸渍时采用含氯化铂的水溶液(浓度为1g/50mL)，得到以铂离子为活性组分的催化剂。
实施例19
其余与实施例2相同，除浸渍时采用含氧化铂的水溶液(浓度为1g/50mL)，得到以铂离子为活性组分的催化剂。
实施例20
其余与实施例2相同，除浸渍时采用含氯铂酸钾的水溶液(浓度为1g/50mL)，得到以铂离子为活性组分的催化剂。
实施例21
其余与实施例2相同，除浸渍时采用含四氨合硝酸铂的水溶液(浓度为1g/50mL)，得到以铂离子为活性组分的催化剂。
实施例22
其余与实施例2相同，除浸渍时采用含氯金酸的水溶液(浓度为1g/50mL)，得到以金离子为活性组分的催化剂。
实施例23
其余与实施例2相同，除浸渍时采用含硝酸钯的水溶液(浓度为1g/50mL)，得到以钯离子为活性组分的催化剂。
实施例24
其余与实施例2相同，除浸渍时采用含硝酸银的水溶液(浓度为1g/50mL)，得到以银离子为活性组分的催化剂。
实施例25
其余与实施例2相同，除浸渍时采用含氯化钌的水溶液(浓度为1g/50mL)，得到以钌离子为活性组分的催化剂。
实施例26
其余与实施2相同，除浸渍时采用含硝酸银和氯化钯的水溶液(浓度为1g/50mL)，得到以银离子和钯离子为活性组分的催化剂。
实施例27
其余与实施2相同，除浸渍时采用含硝酸银和氯金酸的水溶液(浓度为1g/50mL)，得到以银离子和金离子为活性组分的催化剂。
实施例28
其余与实施2相同，除浸渍时采用含氯化钌和氯铂酸的水溶液(浓度为1g/50mL)，得到以钌离子和铂离子为活性组分的催化剂。
实施例29
其余与实施2相同，除采用商用金红石TiO2(二氧化钛，金红石型，纳米级10～20nm，阿拉丁试剂有限公司)代替丝光分子筛为载体。
实施例30
其余与实施2相同，除采用商用γ-Al2O3(阿拉丁试剂有限公司)代替丝光分子筛为载体。
实施例31
其余与实施2相同，除采用商用β-MnO2(阿拉丁试剂有限公司)代替丝光分子筛为载体。
效果验证：
将实施例2制备获得的催化剂用于甲醛催化氧化反应：
分别取实施例2催化剂200mg、100mg、50mg、25mg，对应的空速分别为30,000mL/(g·h)、60,000mL/(g·h)、120,000mL/(g·h)、240,000mL/(g·h)对应的条件情况编号分别为A、B、C、D。实验条件如下：氧气21％，氮气79％，控制甲醛的浓度为80ppm，相对湿度为50％，反应温度为室温。HCHO和CO2均利用红外气体池测定。
所得催化剂的催化活性均在固定反应床上进行，至反应进行至稳态测定反应气体的组成，在A、B、C、D四种测试情况下，催化剂的催化活性如图4所示。
由图4可以看出，所述催化剂有着优异的室温甲醛催化活性。在条件A、B、C情况下，该催化剂的在25℃温度下，甲醛的转化率在100％，其中C条件在开始时转化率接近80％，并逐渐达到100％。而在条件D极端空速条件下，甲醛转化率依然保持在50％以上，这说明该催化剂具有非常优异的甲醛催化氧化性能。
将实施例2制备获得的催化剂用于甲醛催化氧化反应：
取实施例2催化剂100mg，对应的空速分别为60,000mL/(g·h)。实验条件如下：氧气21％，氮气79％，控制甲醛的浓度为80ppm，反应温度为室温。另外向反应体系中分别引入相对湿度为0,50％,90％的水。对应的条件情况编号分别为A、B、C。HCHO和CO2均利用红外气体池测定。
所得催化剂的催化活性均在固定反应床上进行，至反应进行至稳态测定反应气体的组成，催化剂的催化活性如图5所示。
由图5可以看出，所述催化剂有着优异的室温甲醛催化活性。在相对湿度在0～90％的情况下，该催化剂保持甲醛的转化率在100％。这说明该催化剂具有非常优异的甲醛催化氧化性能。
将实施例2制备获得的催化剂用于甲醛催化氧化反应：
取实施例2催化剂100mg，对应的空速分别为60,000mL/(g·h)。实验条件如下：氧气21％，氮气79％，控制甲醛的浓度为80ppm，相对湿度为50％，反应温度为0℃。HCHO和CO2均利用红外气体池测定。
所得催化剂的催化活性均在固定反应床上进行，至反应进行至稳态测定反应气体的组成，催化剂的催化活性如图6所示。
由图6可以看出，所述催化剂有着优异的室温甲醛催化活性。在0℃反应温度下，该催化剂在较长时间内保持甲醛的转化率在100％。这说明该催化剂具有非常优异的甲醛催化氧化性能。
将实施例1-7制备获得的催化剂用于甲醛催化氧化反应：
分别取0.1g实施例1～7催化剂，放置于管式固定床反应器中进行实验，实验条件如下：氧气21％，氮气79％，控制甲醛的浓度为80ppm，相对湿度为50％，反应空速(GHSV)为60000mL/(g·h)，反应温度为室温，HCHO和CO2均利用红外气体池测定。不同Pt负载量条件下Pt/MOR催化剂在室温条件下的甲醛转化率和二氧化碳的选择性活性评价结果如表1所示。
由表1可以看出，实施例1-7催化剂有着非常优异的室温甲醛催化活性。
表1
甲醛选择性/％ 二氧化碳选择性/％
实施例1 85 99
实施例2 100 100
实施例3 100 100
实施例4 100 100
实施例5 100 100
实施例6 100 100
实施例7 100 100
将实施例8-10制备获得的催化剂用于甲醛催化氧化反应：
分别取0.1g实施例8～10催化剂，放置于管式固定床反应器中进行实验，实验条件如下：氧气21％，氮气79％，控制甲醛的浓度为80ppm，相对湿度为50％，反应空速(GHSV)为60000mL/(g·h)，反应温度为室温，不同分子筛比表面积条件下Pt/MOR催化剂在室温条件下的甲醛转化率和二氧化碳的选择性活性评价结果如表2所示。
由表2可以看出，实施例8-10催化剂有着室温活性非常优异。
表2
甲醛选择性/％ 二氧化碳选择性/％
实施例8 99 100
实施例9 100 100
实施例10 98 100
将实施例11-17制备获得的催化剂用于甲醛催化氧化反应：
分别取0.1g实施例11～17催化剂，放置于管式固定床反应器中进行实验，实验条件如下：氧气21％，氮气79％，控制甲醛的浓度为80ppm，相对湿度为50％，反应空速(GHSV)为60000mL/(g·h)，反应温度为室温，不同Pt负载量条件下Pt/MOR催化剂不经过氢气预处理在室温条件下的甲醛转化率和二氧化碳的选择性活性评价结果如表3所示。
由表3可以看出，实施例11-17催化剂有着室温活性相对优异。
表3
甲醛选择性/％ 二氧化碳选择性/％
实施例11 30 95
实施例12 79 99
实施例13 94 100
实施例14 100 100
实施例15 100 100
实施例16 100 100
实施例17 100 100
将实施例18-21制备获得的催化剂用于甲醛催化氧化反应：
分别取0.1g实施例18～21催化剂，放置于管式固定床反应器中进行实验，实验条件如下：氧气21％，氮气79％，控制甲醛的浓度为80ppm，相对湿度为50％，反应空速(GHSV)为60000mL/(g·h)，反应温度为室温，不同Pt前驱体条件下Pt/MOR催化剂在室温条件下的甲醛转化率和二氧化碳的选择性活性评价结果如表4所示。
由表4可以看出，采用不同贵金属Pt的前驱体依然有非常优异的室温催化甲醛活性。
表4
甲醛选择性/％ 二氧化碳选择性/％
实施例18 100 100
实施例19 98 100
实施例20 99 99
实施例21 98 99
将实施例22-25制备获得的催化剂用于甲醛催化氧化反应：
分别取0.1g实施例22～25催化剂，放置于管式固定床反应器中进行实验，实验条件如下：氧气21％，氮气79％，控制甲醛的浓度为80ppm，相对湿度为50％，反应空速(GHSV)为60000mL/(g·h)，反应温度为室温，负载不同贵金属条件下MOR催化剂在室温条件下的甲醛转化率和二氧化碳的选择性活性评价结果如表5所示。
由表5可以看出，采用不同贵金属活性组分依然有非常优异的室温催化甲醛活性。
表5
甲醛选择性/％ 二氧化碳选择性/％
实施例22 99 98
实施例23 99 99
实施例24 68 94
实施例25 98 100
将实施例26-28制备获得的催化剂用于甲醛催化氧化反应：
分别取0.1g实施例26～28催化剂，放置于管式固定床反应器中进行实验，实验条件如下：氧气21％，氮气79％，控制甲醛的浓度为80ppm，相对湿度为50％，反应空速(GHSV)为60000mL/(g·h)，反应温度为室温，负载不同混合贵金属条件下MOR催化剂在室温条件下的甲醛转化率和二氧化碳的选择性活性评价结果如表6所示。
由表6可以看出，采用负载混合贵金属的方法，催化剂依然有非常优异的室温催化甲醛活性。
表6
甲醛选择性/％ 二氧化碳选择性/％
实施例26 100 100
实施例27 100 100
实施例28 100 100
对比实施例：
将对比实施例29-31制备获得的催化剂用于甲醛催化氧化反应：
分别取0.1g实施例29～31催化剂，放置于管式固定床反应器中进行实验，实验条件如下：氧气21％，氮气79％，控制甲醛的浓度为80ppm，相对湿度为50％，反应空速(GHSV)为60000mL/(g·h)，反应温度为室温，不同载体条件下含贵金属催化剂在室温条件下的甲醛转化率和二氧化碳的选择性活性评价结果如表7所示。
由表7可以看出，采用其他常规金属氧化物为载体，催化剂的室温催化甲醛活性大大的下降。
表7
甲醛选择性/％ 二氧化碳选择性/％
实施例29 61 99
实施例30 48 98
实施例31 39 97
综上所述，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 (10)

1.一种丝光分子筛催化剂，包括活性组分和用于负载所述活性组分的载体，所述活性组分选自贵金属，所述载体选自丝光分子筛。
2.如权利要求1所述的丝光分子筛催化剂，其特征在于，所述活性组分以纳米金属颗粒形式存在。
3.如权利要求1所述的丝光分子筛催化剂，其特征在于，所述贵金属选自铂、钌、钯、金或银中的一种或多种的组合，优选的，所述贵金属选自铂、钌、钯、金或银中的一种或两种的组合。
4.如权利要求1所述的丝光分子筛催化剂，其特征在于，所述活性组分占催化剂总重量的0.02～5％。
5.如权利要求1所述的丝光分子筛催化剂，其特征在于，所述活性组分占催化剂总重量的0.2～2％。
6.如权利要求1所述的丝光分子筛催化剂，其特征在于，所述载体的比表面积为200～500m2/g。
7.如权利要求1所述的丝光分子筛催化剂，其特征在于，所述丝光分子筛具有二维十二元环及八元环复合结构。
8.如权利要求1-7任一权利要求所述的丝光分子筛催化剂的制备方法，包括：将作为载体的丝光分子筛浸渍于包括活性组分的水溶液中，陈化、干燥、焙烧，即得所述丝光分子筛催化剂。
9.如权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述包括活性组分的水溶液选自贵金属无机盐和/或贵金属配合物的水溶液。
10.如权利要求1-7任一权利要求所述的丝光分子筛催化剂在制备甲醛吸附材料中的用途。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115672384A (zh) * 2022-10-13 2023-02-03 合肥综合性国家科学中心能源研究院(安徽省能源实验室) 一种用于煤层气部分氧化制甲醇的铜钌丝光沸石催化剂、制备方法与应用

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1034494A (zh) * 1988-01-26 1989-08-09 杭州大学 钯、铂/沸石有机废气净化催化剂
CN106540741A (zh) * 2016-10-19 2017-03-29 浙江大学 在室温下用于消除甲醛的催化剂及其制备方法
US20170341025A1 (en) * 2014-11-12 2017-11-30 Hitachi Zosen Corporation Aldehyde decomposition catalyst, exhaust gas treatment apparatus, and exhaust gas treatment method
CN108246351A (zh) * 2018-02-11 2018-07-06 浙江大学 用于室温甲醛净化的全硅zsm-5分子筛催化剂及制备方法
CN108421559A (zh) * 2018-02-11 2018-08-21 浙江大学 用于室温甲醛净化的全硅Beta分子筛催化剂及制备方法
CN108465480A (zh) * 2017-02-23 2018-08-31 中国石油化工股份有限公司 特殊形貌丝光沸石催化剂及其制备方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1034494A (zh) * 1988-01-26 1989-08-09 杭州大学 钯、铂/沸石有机废气净化催化剂
US20170341025A1 (en) * 2014-11-12 2017-11-30 Hitachi Zosen Corporation Aldehyde decomposition catalyst, exhaust gas treatment apparatus, and exhaust gas treatment method
CN106540741A (zh) * 2016-10-19 2017-03-29 浙江大学 在室温下用于消除甲醛的催化剂及其制备方法
CN108465480A (zh) * 2017-02-23 2018-08-31 中国石油化工股份有限公司 特殊形貌丝光沸石催化剂及其制备方法
CN108246351A (zh) * 2018-02-11 2018-07-06 浙江大学 用于室温甲醛净化的全硅zsm-5分子筛催化剂及制备方法
CN108421559A (zh) * 2018-02-11 2018-08-21 浙江大学 用于室温甲醛净化的全硅Beta分子筛催化剂及制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
何德东等: "Pt/MORn-H6 催化剂上甲醛室温催化氧化性能", 《高校化学工程学报》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115672384A (zh) * 2022-10-13 2023-02-03 合肥综合性国家科学中心能源研究院(安徽省能源实验室) 一种用于煤层气部分氧化制甲醇的铜钌丝光沸石催化剂、制备方法与应用
CN115672384B (zh) * 2022-10-13 2024-03-22 合肥综合性国家科学中心能源研究院(安徽省能源实验室) 一种用于煤层气部分氧化制甲醇的铜钌丝光沸石催化剂、制备方法与应用

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