CN112604682A - 一种消除空气中的一氧化碳和甲醛污染物的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种消除空气中的一氧化碳和甲醛污染物的方法,使用多孔石墨化炭负载的纳米铂作为催化剂,将含有一氧化碳或甲醛污染物的空气与该催化剂接触,在常温下污染物被氧化去除。本发明不需要额外的加热装置,在常温下就能稳定消除这些污染物,节约设备成本;且具有良好的常温活性,其催化剂的使用寿命还比较长。
Description
技术领域
本发明涉及一种消除空气中污染物的方法,特别是一种消除空气中的一氧化碳和甲醛污染物的方法。
背景技术
一氧化碳和甲醛是常见的室内空气污染物,持续的高浓度甲醛暴露,会对人体造成致癌效应,因一氧化碳的高浓度暴露导致急性中毒死亡的案例更是时有发生。因此,消除空气中这些污染物的技术与材料是环境工程师和研究人员关注的热点。
吸附法是常用的降低这些污染物浓度的方法,通过污染物在吸附剂表面的富集,降低空气中污染物的浓度。但是吸附法存在吸附饱和后,污染物去除效率下降的问题,而且随着环境温度的改变,被吸附的污染物有可能再次释放出来。催化氧化则是彻底消除这些空气污染物的技术解决思路。催化氧化技术的核心是在催化剂的作用下,一氧化碳和甲醛与氧气在一定温度下发生反应,氧化成无毒的二氧化碳等产物。
催化氧化技术的难点在于催化剂的活性,对于大多数催化剂,需要加热到一定温度,才能实现一氧化碳和甲醛催化氧化反应的活化,因此,用于空气净化的时候,需要额外的加热装置,造成设备系统的复杂化,并增加了成本和能耗。有些催化剂,例如金属氧化物负载的纳米金、氧化钴及复合氧化物等,通过优化,可以在环境温度下实现一氧化碳和甲醛的催化完全氧化,但是,催化剂的稳定性往往难以满足要求,使用过程中容易失活;活性相的团聚是造成催化剂失活的重要原因。此外,由于空气中往往含有较高浓度的水气,水分子在催化剂表面的吸附和富集,会抑制污染物的吸附与反应。基于此,本发明用多孔石墨化炭负载的纳米铂作为空气净化催化剂,所述催化剂具有较好活性,可以在常温下实现一氧化碳和甲醛的催化氧化,很好的解决了上述问题。
发明内容
基于以上现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种消除空气中的一氧化碳和甲醛污染物的方法。本发明不需要额外的加热装置,在常温下就能稳定消除这些污染物,节约设备成本;且具有良好的常温活性,其催化剂的使用寿命还比较长。
为解决以上技术问题,本发明采用以下技术方案实现:一种消除空气中的一氧化碳和甲醛污染物的方法,使用多孔石墨化炭负载的纳米铂作为催化剂,将含有一氧化碳或甲醛污染物的空气与该催化剂接触,在常温下污染物被氧化去除。
前述的消除空气中的一氧化碳和甲醛污染物的方法中,所述的多孔石墨化炭负载的纳米铂的制备过程包括:将多孔石墨化炭加入到含铂的前体物的溶液中,搅拌,铂的前体物吸附到多孔石墨化炭上之后,过滤或离心分离,将固体烘干,焙烧,后处理,即到。
前述的消除空气中的一氧化碳和甲醛污染物的方法中,所述的铂的前体物为四氨合硝酸铂、四氨合氯化铂、四氨合氢氧化铂、四氨合硫酸铂、铂氨络合物或铂胺络合物。
前述的消除空气中的一氧化碳和甲醛污染物的方法中,所述的铂氨络合物为将氨水加入到氯铂酸、氯化铂或硝酸铂的水溶液中反应后得到的产物;所述的铂胺络合物为将有机胺加入到氯铂酸、氯化铂或硝酸铂的水溶液中反应后得到的产物。
前述的消除空气中的一氧化碳和甲醛污染物的方法中,所述的有机胺为甲胺、二甲胺、三甲胺、乙胺、二乙胺、三乙胺、丙胺、二丙胺、三丙胺、乙二胺、丙二胺、三乙醇胺或苯胺。
前述的消除空气中的一氧化碳和甲醛污染物的方法中,所述的制备过程中焙烧的气氛为氮气或氮气与氢气的混合气体,焙烧温度为300-500℃。
前述的消除空气中的一氧化碳和甲醛污染物的方法中,所述的制备过程中的后处理指的是在含氧气氛中于100-250℃下进行热处理。
与现有技术相比,本发明的消除空气中的一氧化碳和甲醛污染物的方法,具有以下有益效果:
(1)将多孔石墨化炭作为载体,分散负载纳米铂催化剂,避免其团聚,保证良好的常温活性,能实现一氧化碳和甲醛的氧化;
(2)多孔石墨化炭具有良好的疏水性,可以抑制空气中的水气在催化剂表面的吸附与富集,避免水气竞争吸附导致的催化剂失活,提高催化剂的使用寿命;
(3)不需要额外的加热装置,在常温下就能稳定消除这些污染物,节约设备成本;
(4)多孔石墨化炭具有发达的孔隙结构,对其他污染物也有吸附作用,可作为火灾防毒面具滤料,在除去一氧化碳的同时,还能降低其他有毒污染物的危害;
(5)多孔石墨化炭的多孔结构和高比表面积保证铂纳米颗粒的稳定分散附着,抑制团聚失活。
上述说明仅是本发明技术方案的概述,为了能够更清楚了解本发明的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂,以下结合优选实施例,详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例的附图作简单地介绍。
图1是本发明催化剂的透射电镜照片;
图2是本发明相对湿度80%条件下一氧化碳的催化氧化转化率随时间的变化。
具体实施方式
下面详细说明本发明的具体实施方式,其作为本说明书的一部分,通过实施例来说明本发明的原理,本发明的其他方面、特征及其优点通过该详细说明将会变得一目了然。
实施例1。一种消除空气中的一氧化碳和甲醛污染物的方法,使用多孔石墨化炭负载的纳米铂作为催化剂,将含有一氧化碳或甲醛污染物的空气与该催化剂接触,在常温下污染物被氧化去除;
所述多孔石墨化炭的制备方法参考专利文献CN108557816A:将0.6克六水合氯化镍溶解在15毫升水中,加入0.83毫升乙二胺,搅拌,形成镍胺络合物溶液;将此溶液与15克质量浓度为40%的氢氧化钾溶液混合,加入3克活性炭,搅拌半小时,蒸干;在氮气中升温至250℃进一步脱水,保持1小时,然后继续升温至900℃,保持2小时;降温后,将所得固体在盐酸溶液中浸泡,然后用水洗涤至洗液接近中性,将固体产物过滤、烘干,得到多孔石墨化炭产品,BET比表面积为2390平方米/克,X-射线光电子能谱表明其表面氧/碳原子摩尔比为0.03;相比之下,活性炭的表面氧/碳原子摩尔比为0.12,疏水性显著不及多孔石墨化炭。
比表面积是指单位质量物料所具有的总面积。单位是m2/g。通常指的是固体材料的比表面积,例如粉末,纤维,颗粒,片状,块状等材料。BET比表面积就是:Brunauer、Emmett和Teller三位科学家的首字母组合为BET。BET比表面积是BET比表面积测试法的简称,该方法由于是依据著名的BET理论为基础而得名。
所述的多孔石墨化炭负载的纳米铂的制备过程包括:向3毫升氯铂酸水溶液中加入7毫升氨水溶液,其中氨水溶液浓度为12%,氯铂酸水溶液含10毫克铂,搅拌1小时,得到铂氨络合物溶液;向此溶液中加入0.5克上述多孔石墨化炭,搅拌2小时,使铂氨络离子吸附到多孔石墨化炭表面,离心或过滤,将固体产物在60℃干燥,然后在氢气-氮气,混合气中氢气的体积百分比浓度为5%,混合气中于400℃焙烧2小时,降温后,通入氧气-氮气混合气,其氧气的体积百分比为21%,升温至200℃后处理2小时,得到多孔石墨化炭负载的纳米铂催化剂。
催化剂的透射电镜,即图1表明,多孔石墨化炭表面的铂主要以粒径小于2纳米的颗粒存在。
将50毫克催化剂置于直径6毫米的管式反应器内,催化剂床层温度25℃,连续通入流量为50毫升/分钟的含一氧化碳空气,其中一氧化碳的浓度为600ppm,一氧化碳的氧化去除率为100%;如果向气流中通入水气,保持相对湿度80%,仍能维持95%的一氧化碳氧化去除率,且去除率能持续180分钟而无明显下降,如图2所示。
将50毫克催化剂置于体积为2升的腔室内,向腔室内注入一氧化碳气体,使一氧化碳浓度为600ppm,一氧化碳被动扩散到催化剂表面反应,40分钟后,实现腔室内一氧化碳的完全去除。
将催化剂用作防毒面具滤料,可以滤除火灾时产生的一氧化碳有毒气体。
将50毫克催化剂置于直径6毫米的管式反应器内,催化剂床层温度25℃,连续通入流量为50毫升/分钟的含甲醛空气,其中甲醛浓度为20ppm,甲醛的氧化去除率为100%;如果向气流中通入水气,保持相对湿度80%,仍能维持100%的氧化去除率,且去除率能持续100小时而不下降。
本发明用于室内空气净化,所述将含有一氧化碳或甲醛污染物的空气与该催化剂接触的接触方式包括被动式和主动式:被动式指的是将催化剂置于被污染空气中,污染物扩散到催化剂表面进行氧化反应,实现空气中污染物浓度的逐渐降低;主动式指的是将催化剂作为空气净化反应器的填料,用风机将含污染物的空气卷入反应器,形成气流,流经催化剂床层,污染物在催化剂表面进行氧化反应,流出净化空气。
多孔石墨化炭具有发达的孔隙结构,对其他污染物也有吸附作用,可作为火灾防毒面具滤料,在除去一氧化碳的同时,还能降低其他有毒污染物的危害;
如果将本实施例所用的多孔石墨化炭载体替换成活性炭,制备得到活性炭负载的铂催化剂,在常温下,空气中的一氧化碳和甲醛在催化剂表面的氧化去除率低于7%,且在通入水气、相对湿度20%的条件下,氧化去除率降至0。
在本实施例中,如果不使用铂氨络合物作为催化剂前体物,而直接使用氯铂酸或氯化铂或硝酸铂作为前体物,让其吸附到多孔石墨化炭表面,其他制备条件相同,常温下空气中的一氧化碳在催化剂表面发生氧化反应的去除率低于5%。
实施例2。多孔石墨化炭负载的纳米铂的制备过程包括:向3毫升氯化铂水溶液中加入7毫升氨水溶液,其中氨水溶液浓度为12%,氯化铂水溶液含10毫克铂,搅拌1小时,得到铂氨络合物溶液;其余同实施例1,在同样的条件下,所制备得到的催化剂具备实施例1所述多孔石墨化炭负载的纳米铂催化剂相同的一氧化碳和甲醛污染物去除性能。
实施例3。多孔石墨化炭负载的纳米铂的制备过程包括:向3毫升硝酸铂水溶液中加入7毫升氨水溶液,其中氨水溶液浓度为12%,硝酸铂水溶液含10毫克铂,搅拌1小时,得到铂氨络合物溶液;其余同实施例1,在同样的条件下,所制备得到的催化剂具备实施例1所述多孔石墨化炭负载的纳米铂催化剂相同的一氧化碳和甲醛污染物去除性能。
实施例4。多孔石墨化炭负载的纳米铂的制备过程包括:向3毫升氯铂酸水溶液中加入7毫升氨水溶液,其中氨水溶液浓度为12%,氯铂酸水溶液含10毫克铂,搅拌1小时,得到铂氨络合物溶液;向此溶液中加入0.5克上述多孔石墨化炭,搅拌2小时,使铂氨络离子吸附到多孔石墨化炭表面,离心或过滤,将固体产物在60℃干燥,然后在氮气中于400℃焙烧2小时,其余同实施例1,催化剂对一氧化碳的催化氧化去除率为53%。
实施例5。多孔石墨化炭负载的纳米铂的制备过程包括:向3毫升氯铂酸水溶液中加入7毫升氨水溶液,其中氨水溶液浓度为12%,氯铂酸水溶液含10毫克铂,搅拌1小时,得到铂氨络合物溶液;向此溶液中加入0.5克上述多孔石墨化炭,搅拌2小时,使铂氨络离子吸附到多孔石墨化炭表面,离心或过滤,将固体产物在60℃干燥,然后在氢气-氮气混合气体,氢气的体积百分比浓度为5%的混合气体中于300℃焙烧2小时,其余同实施例1,催化剂对一氧化碳的催化氧化去除率为57%。
实施例6。多孔石墨化炭负载的纳米铂的制备过程包括:向3毫升氯铂酸水溶液中加入7毫升氨水溶液,其中氨水溶液浓度为12%,氯铂酸水溶液含10毫克铂,搅拌1小时,得到铂氨络合物溶液;向此溶液中加入0.5克上述多孔石墨化炭,搅拌2小时,使铂氨络离子吸附到多孔石墨化炭表面,离心或过滤,将固体产物在60℃干燥,然后在氢气-氮气混合气体,氢气的体积百分比浓度为5%的混合气体中于500℃焙烧2小时,其余同实施例1,催化剂对一氧化碳的催化氧化去除率为62%。
实施例7。多孔石墨化炭负载的纳米铂的制备过程包括:向3毫升氯铂酸水溶液中加入7毫升氨水溶液,其中氨水溶液浓度为12%,氯铂酸水溶液含10毫克铂,搅拌1小时,得到铂氨络合物溶液;向此溶液中加入0.5克上述多孔石墨化炭,搅拌2小时,使铂氨络离子吸附到多孔石墨化炭表面,离心或过滤,将固体产物在60℃干燥,然后在氢气-氮气,混合气中氢气的体积百分比浓度为5%,混合气中于400℃焙烧2小时,降温后,通入氧气-氮气混合气,其氧气的体积百分比为21%,升温至100℃后处理2小时,得到多孔石墨化炭负载的纳米铂催化剂,其余同实施例1,对一氧化碳的催化氧化去除率为25%;
实施例8。多孔石墨化炭负载的纳米铂的制备过程包括:向3毫升氯铂酸水溶液中加入7毫升氨水溶液,其中氨水溶液浓度为12%,氯铂酸水溶液含10毫克铂,搅拌1小时,得到铂氨络合物溶液;向此溶液中加入0.5克上述多孔石墨化炭,搅拌2小时,使铂氨络离子吸附到多孔石墨化炭表面,离心或过滤,将固体产物在60℃干燥,然后在氢气-氮气,混合气中氢气的体积百分比浓度为5%,混合气中于400℃焙烧2小时,降温后,通入氧气-氮气混合气,其氧气的体积百分比为21%,升温至250℃后处理2小时,得到多孔石墨化炭负载的纳米铂催化剂,其余同实施例1,催化剂对一氧化碳的催化氧化去除率为34%。
实施例9。多孔石墨化炭负载的纳米铂的制备过程包括:向3毫升氯铂酸水溶液中加入7毫升氨水溶液,其中氨水溶液浓度为12%,氯铂酸水溶液含10毫克铂,搅拌1小时,得到铂氨络合物溶液;向此溶液中加入0.5克上述多孔石墨化炭,搅拌2小时,使铂氨络离子吸附到多孔石墨化炭表面,离心或过滤,将固体产物在60℃干燥,然后在氢气-氮气,混合气中氢气的体积百分比浓度为10%,混合气中于200℃焙烧2小时,降温后,通入氧气-氮气混合气,其氧气的体积百分比为21%,升温至250℃后处理2小时,得到多孔石墨化炭负载的纳米铂催化剂,其余同实施例1,催化剂对一氧化碳的催化氧化去除率为66%。
实施例10。多孔石墨化炭负载的纳米铂的制备过程包括:向3毫升氯铂酸水溶液中加入7毫升氨水溶液,其中氨水溶液浓度为12%,氯铂酸水溶液含10毫克铂,搅拌1小时,得到铂氨络合物溶液;向此溶液中加入0.5克上述多孔石墨化炭,搅拌2小时,使铂氨络离子吸附到多孔石墨化炭表面,离心或过滤,将固体产物在60℃干燥,然后在氢气-氮气,混合气中氢气的体积百分比浓度为5%,混合气中于400℃焙烧2小时,降温后,通入氧气-氮气混合气,其氧气的体积百分比为50%,升温至200℃后处理2小时,得到多孔石墨化炭负载的纳米铂催化剂,其余同实施例1,催化剂对一氧化碳的催化氧化去除率为72%。
实施例11。多孔石墨化炭负载的纳米铂的制备过程包括:向3毫升氯铂酸水溶液中加入7毫升氨水溶液,其中氨水溶液浓度为12%,氯铂酸水溶液含10毫克铂,搅拌1小时,得到铂氨络合物溶液;向此溶液中加入0.5克上述多孔石墨化炭,搅拌2小时,使铂氨络离子吸附到多孔石墨化炭表面,离心或过滤,将固体产物在60℃干燥,然后在氢气-氮气,混合气中氢气的体积百分比浓度为5%,混合气中于400℃焙烧2小时,降温后,通入纯氧气,升温至200℃后处理2小时,得到多孔石墨化炭负载的纳米铂催化剂,其余同实施例1,催化剂对一氧化碳的催化氧化去除率为63%。
实施例12。按实施例1方法制备多孔石墨化炭载体。催化剂制备过程如下:向10毫升氯铂酸的水溶液中加入2毫摩尔乙二胺,氯铂酸的水溶液中含10毫克铂,搅拌1小时,得到铂胺络合物溶液。向此溶液中加入0.5克上述多孔石墨化炭,搅拌2小时,使铂胺络离子吸附到多孔石墨化炭表面,离心或过滤,将固体产物在60℃干燥,然后在氢气-氮气,氢气的体积百分比浓度为5%的混合气中于400℃焙烧2小时,降温后,通入氧气-氮气,氧气的体积百分比为21%的混合气,升温至200℃,后处理2小时,得到多孔石墨化炭负载的纳米铂催化剂。
将50毫克催化剂置于直径6毫米的管式反应器内,催化剂床层温度25℃,通入流量为50毫升/分钟的含一氧化碳空气,其中一氧化碳的浓度为600ppm,一氧化碳的氧化去除率为100%;如果向气流中通入水气,保持相对湿度80%,仍能维持96%的一氧化碳氧化去除率,且去除率能持续180分钟而无明显下降。
实施例13。按实施例1方法制备多孔石墨化炭载体。催化剂制备过程如下:向10毫升氯铂酸的水溶液中加入2毫摩尔甲胺,氯铂酸的水溶液中含10毫克铂,搅拌1小时,得到铂胺络合物溶液。其余同实施例1。
实施例14。按实施例1方法制备多孔石墨化炭载体。催化剂制备过程如下:向10毫升氯铂酸的水溶液中加入2毫摩尔二甲胺,氯铂酸的水溶液中含10毫克铂,搅拌1小时,得到铂胺络合物溶液。其余同实施例1。
实施例15。按实施例1方法制备多孔石墨化炭载体。催化剂制备过程如下:向10毫升氯铂酸的水溶液中加入2毫摩尔三甲胺,氯铂酸的水溶液中含10毫克铂,搅拌1小时,得到铂胺络合物溶液。其余同实施例1。
实施例16。按实施例1方法制备多孔石墨化炭载体。催化剂制备过程如下:向10毫升氯铂酸的水溶液中加入2毫摩尔乙胺,氯铂酸的水溶液中含10毫克铂,搅拌1小时,得到铂胺络合物溶液。其余同实施例1。
实施例17。按实施例1方法制备多孔石墨化炭载体。催化剂制备过程如下:向10毫升氯铂酸的水溶液中加入2毫摩尔二乙胺,氯铂酸的水溶液中含10毫克铂,搅拌1小时,得到铂胺络合物溶液。其余同实施例1。
实施例18。按实施例1方法制备多孔石墨化炭载体。催化剂制备过程如下:向10毫升氯铂酸的水溶液中加入2毫摩尔三乙胺,氯铂酸的水溶液中含10毫克铂,搅拌1小时,得到铂胺络合物溶液。其余同实施例1。
实施例19。按实施例1方法制备多孔石墨化炭载体。催化剂制备过程如下:向10毫升氯铂酸的水溶液中加入2毫摩尔丙胺,氯铂酸的水溶液中含10毫克铂,搅拌1小时,得到铂胺络合物溶液。其余同实施例1。
实施例20。按实施例1方法制备多孔石墨化炭载体。催化剂制备过程如下:向10毫升氯铂酸的水溶液中加入2毫摩尔二丙胺,氯铂酸的水溶液中含10毫克铂,搅拌1小时,得到铂胺络合物溶液。其余同实施例1。
实施例21。按实施例1方法制备多孔石墨化炭载体。催化剂制备过程如下:向10毫升氯铂酸的水溶液中加入2毫摩尔三丙胺,氯铂酸的水溶液中含10毫克铂,搅拌1小时,得到铂胺络合物溶液。其余同实施例1。
实施例22。按实施例1方法制备多孔石墨化炭载体。催化剂制备过程如下:向10毫升氯铂酸的水溶液中加入2毫摩尔丙二胺,氯铂酸的水溶液中含10毫克铂,搅拌1小时,得到铂胺络合物溶液。其余同实施例1。
实施例23。按实施例1方法制备多孔石墨化炭载体。催化剂制备过程如下:向10毫升氯铂酸的水溶液中加入2毫摩尔三乙醇胺,氯铂酸的水溶液中含10毫克铂,搅拌1小时,得到铂胺络合物溶液。其余同实施例1。
实施例24。按实施例1方法制备多孔石墨化炭载体。催化剂制备过程如下:向10毫升氯铂酸的水溶液中加入2毫摩尔苯胺,氯铂酸的水溶液中含10毫克铂,搅拌1小时,得到铂胺络合物溶液。其余同实施例1。所制备的催化剂也可以在常温下去除室内空气中的一氧化碳和甲醛。
实施例25。按实施例1方法制备多孔石墨化炭载体。催化剂制备过程如下:向10毫升四氨合硝酸铂的水溶液中,四氨合硝酸铂的水溶液中含10毫克铂,加入0.5克上述多孔石墨化炭,搅拌2小时,使铂氨络离子吸附到多孔石墨化炭表面,离心或过滤,将固体产物在60℃干燥,然后在氢气-氮气,氢气的体积百分比浓度为5%的混合气中于400℃焙烧2小时,降温后,通入氧气-氮气,氧气的体积百分比为21%的混合气,升温至200℃,后处理2小时,得到多孔石墨化炭负载的纳米铂催化剂。其余同实施例1。
将50毫克催化剂置于直径6毫米的管式反应器内,催化剂床层温度25℃,通入流量为50毫升/分钟的含一氧化碳空气,其中一氧化碳的浓度为600ppm,一氧化碳的氧化去除率为100%;如果向气流中通入水气,保持相对湿度80%,仍能维持100%的一氧化碳氧化去除率。
将50毫克催化剂置于直径6毫米的管式反应器内,催化剂床层温度25℃,连续通入流量为50毫升/分钟的含甲醛空气,其中甲醛浓度为20ppm,甲醛的氧化去除率为100%;如果向气流中通入水气,保持相对湿度80%,仍能维持100%的氧化去除率。
实施例26。按实施例1方法制备多孔石墨化炭载体。催化剂制备过程如下:向10毫升四氨合氯化铂的水溶液中,四氨合氯化铂的水溶液中含10毫克铂,加入0.5克上述多孔石墨化炭,搅拌2小时,使铂氨络离子吸附到多孔石墨化炭表面,离心或过滤,将固体产物在60℃干燥,然后在氢气-氮气,氢气的体积百分比浓度为5%的混合气中于400℃焙烧2小时,降温后,通入氧气-氮气,氧气的体积百分比为21%的混合气,升温至200℃,后处理2小时,得到多孔石墨化炭负载的纳米铂催化剂。其余同实施例1。
将50毫克催化剂置于直径6毫米的管式反应器内,催化剂床层温度25℃,通入流量为50毫升/分钟的含一氧化碳空气,其中一氧化碳的浓度为600ppm,一氧化碳的氧化去除率为100%;如果向气流中通入水气,保持相对湿度80%,仍能维持100%的一氧化碳氧化去除率。
将50毫克催化剂置于直径6毫米的管式反应器内,催化剂床层温度25℃,连续通入流量为50毫升/分钟的含甲醛空气,其中甲醛浓度为20ppm,甲醛的氧化去除率为100%;如果向气流中通入水气,保持相对湿度80%,仍能维持100%的氧化去除率。
实施例27。按实施例1方法制备多孔石墨化炭载体。催化剂制备过程如下:向10毫升四氨合氢氧化铂的水溶液中,四氨合氢氧化铂的水溶液中含10毫克铂,加入0.5克上述多孔石墨化炭,搅拌2小时,使铂氨络离子吸附到多孔石墨化炭表面,离心或过滤,将固体产物在60℃干燥,然后在氢气-氮气,氢气的体积百分比浓度为5%的混合气中于400℃焙烧2小时,降温后,通入氧气-氮气,氧气的体积百分比为21%的混合气,升温至200℃,后处理2小时,得到多孔石墨化炭负载的纳米铂催化剂。其余同实施例1。
将50毫克催化剂置于直径6毫米的管式反应器内,催化剂床层温度25℃,通入流量为50毫升/分钟的含一氧化碳空气,其中一氧化碳的浓度为600ppm,一氧化碳的氧化去除率为100%;如果向气流中通入水气,保持相对湿度80%,仍能维持100%的一氧化碳氧化去除率。
将50毫克催化剂置于直径6毫米的管式反应器内,催化剂床层温度25℃,连续通入流量为50毫升/分钟的含甲醛空气,其中甲醛浓度为20ppm,甲醛的氧化去除率为100%;如果向气流中通入水气,保持相对湿度80%,仍能维持100%的氧化去除率。
实施例28。按实施例1方法制备多孔石墨化炭载体。催化剂制备过程如下:向10毫升四氨合硫酸铂的水溶液中,四氨合硫酸铂的水溶液中含10毫克铂,加入0.5克上述多孔石墨化炭,搅拌2小时,使铂氨络离子吸附到多孔石墨化炭表面,离心或过滤,将固体产物在60℃干燥,然后在氢气-氮气,氢气的体积百分比浓度为5%的混合气中于400℃焙烧2小时,降温后,通入氧气-氮气,氧气的体积百分比为21%的混合气,升温至200℃,后处理2小时,得到多孔石墨化炭负载的纳米铂催化剂。其余同实施例1。
将50毫克催化剂置于直径6毫米的管式反应器内,催化剂床层温度25℃,通入流量为50毫升/分钟的含一氧化碳空气,其中一氧化碳的浓度为600ppm,一氧化碳的氧化去除率为100%;如果向气流中通入水气,保持相对湿度80%,仍能维持100%的一氧化碳氧化去除率。
将50毫克催化剂置于直径6毫米的管式反应器内,催化剂床层温度25℃,连续通入流量为50毫升/分钟的含甲醛空气,其中甲醛浓度为20ppm,甲醛的氧化去除率为100%;如果向气流中通入水气,保持相对湿度80%,仍能维持100%的氧化去除率。
本发明所列举的各原料,以及本发明各原料的上下限、区间取值,以及工艺参数(如温度、时间等)的上下限、区间取值都能实现本发明,在此不一一列举实施例。
以上所述是本发明的优选实施方式而已,当然不能以此来限定本发明之权利范围,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和变动,这些改进和变动也视为本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种消除空气中的一氧化碳和甲醛污染物的方法,其特征在于:使用多孔石墨化炭负载的纳米铂作为催化剂,将含有一氧化碳或甲醛污染物的空气与该催化剂接触,在常温下污染物被氧化去除。
2.根据权利要求1所述的消除空气中的一氧化碳和甲醛污染物的方法,其特征在于:所述的多孔石墨化炭负载的纳米铂的制备过程包括:将多孔石墨化炭加入到含铂的前体物的溶液中,搅拌,铂的前体物吸附到多孔石墨化炭上之后,过滤或离心分离,将固体烘干,焙烧,后处理,即到。
3.根据权利要求2所述的消除空气中的一氧化碳和甲醛污染物的方法,其特征在于:所述的铂的前体物为四氨合硝酸铂、四氨合氯化铂、四氨合氢氧化铂、四氨合硫酸铂、铂氨络合物或铂胺络合物。
4.根据权利要求3所述的消除空气中的一氧化碳和甲醛污染物的方法,其特征在于:所述的铂氨络合物为将氨水加入到氯铂酸、氯化铂或硝酸铂的水溶液中反应后得到的产物;所述的铂胺络合物为将有机胺加入到氯铂酸、氯化铂或硝酸铂的水溶液中反应后得到的产物。
5.根据权利要求4所述的消除空气中的一氧化碳和甲醛污染物的方法,其特征在于:所述的有机胺为甲胺、二甲胺、三甲胺、乙胺、二乙胺、三乙胺、丙胺、二丙胺、三丙胺、乙二胺、丙二胺、三乙醇胺或苯胺。
6.根据权利要求2所述的消除空气中的一氧化碳和甲醛污染物的方法,其特征在于:所述的制备过程中焙烧的气氛为氮气或氮气与氢气的混合气体,焙烧温度为300-500℃。
7.根据权利要求2所述的消除空气中的一氧化碳和甲醛污染物的方法,其特征在于:所述的制备过程中的后处理指的是在含氧气氛中于100-250℃下进行热处理。
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