CN115722070A - 一种电磁感应发热材料、制备方法及其在VOCs净化中的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明属于化学材料与环境工程领域，具体涉及一种电磁感应发热材料，所述材料包括载体，所述载体上分布有吸附颗粒，所述载体为铁磁性材料；所述吸附颗粒的质量为载体质量的30‑50％，电磁感应发热材料在电磁场作用下，能够快速升温、降温，从而能够实现VOCs整体装置的快速启停，热效率较高。
Description
技术领域
本发明属于化学材料与环境工程领域，具体涉及一种电磁感应发热材料、制备方法及其在VOCs净化中的应用。
背景技术
随着经济和生活水平的日益提高，环境污染成为人们越来越关注的问题，近年来，固体颗粒物PM2.5、臭氧等污染物导致的大气污染问题日益突出。这些污染物是挥发性有机物(VOCs)和氮氧化物(NOx)经光化学作用产生的衍生污染物。控制这类衍生污染物最有效的途径是从源头减少污染物的排放，VOCs主要来源于工业生产排放和日常生活排放。工业排放来源于石化、印染、涂装、制药等生产。工业排放的VOCs的种类多样，包括醇、醛、醚、酯、烃、芳烃等化合物，并且工业排放的VOCs中的部分化合物还具有毒性，会对人体健康产生直接的危害，加之工业排放总量较大，因此开展工业VOCs治理工作是VOCs减排的关键。
目前，VOCs的净化技术包括：物理吸附法、高温燃烧法、低温等离子法和催化氧化法，不同技术具有各自的特点和适用范围。例如，物理吸附法主要是利用多孔材料来捕获空气中的VOCs分子，该技术适用于高流速废气中的VOCs净化，然而在吸附材料再生的过程中，重新释放的VOCs需要结合其他技术才能完全销毁；催化氧化技术是一种利用催化剂实现低温氧化VOCs的销毁技术，该技术适用于低流速、高浓度VOCs的净化，但实际废气的流速较高、VOCs的浓度较低，导致大量能量无法用于驱动VOCs的催化氧化反应，难以起到较好的净化效果。可以看出，单一的处理技术难以满足实际工况条件下VOCs净化的需要。
现阶段，联用技术被认为是VOCs最有效净化的手段，例如，将物理吸附和催化氧化技术联用。该联用技术的原理是：使用分子筛或活性炭将高流速废气中的低浓度VOCs吸附下来，待吸附饱和后利用蒸汽发生器产生的高温、低速气流将吸附材料中的VOCs释放出来，所形成的高浓度VOCs废气进入催化反应装置，在催化剂的作用下高浓度VOCs迅速发生氧化，生成H2O和CO2。该联用技术具有能耗低、二次污染小等优点，但是，现有的联用技术装备至少需要蒸汽发生、吸附和催化氧化等三个模块，各模块间通过管道连接，结构较复杂，成本较高，热能输送过程中的损耗较大。同时，现有的联用设备通常采用电阻炉或燃料燃烧的方式为设备供能，这类加热方式存在启/停速度慢的问题，因此联用设备需要长时间保持加热状态，甚至在待机状态仍需要加热以保持设备的温度，浪费了大量热能。
基于上述物理吸附-催化氧化联用技术设备的特点，现有设备主要适用于成分和流量较为稳定的规模化企业的尾气净化。然而，日常生活中的汽车、餐饮、医疗等也会间歇性排放VOCs，由于生活污染源数量众多，其排放的VOCs总量也较大，因此有必要研发相关技术和材料以适应间歇性VOCs排放源的治理需要。
发明内容
为改善上述技术问题，本发明提供一种电磁感应发热材料，所述材料包括载体，所述载体上分布有吸附颗粒。
优选地，所述吸附颗粒的质量为载体质量的30-50％，更优选地，所述吸附颗粒的质量为载体质量的35-45％，例如为32％、36％、38％、42％、46％、50％中的任意值，或任意两点值构成的范围值中的任意点值。
根据本发明，所述载体包括铁磁性材料形成的丝状或网状结构，所述铁磁性材料包括铁、钴、镍、钆和/或铁氧体，优选地，所述载体包括铁磁性泡沫网，例如，包括Ni泡沫、Fe泡沫和/或Ni-Fe合金泡沫。
根据本发明，所述吸附颗粒分布在铁磁性泡沫网的内表面和外表面，优选地，所述吸附颗粒的粒径为150-300目，优选地，所述吸附颗粒的粒径为200-250目，例如为150目、180目、200目、240目、260目、280目或300目。
根据本发明，所述吸附颗粒包括分子筛，更优选地，所述分子筛包括Y型分子筛、USY型分子筛、A型分子筛、ZSM型分子筛中的至少一种。
根据本发明，负载有吸附颗粒的载体具有基本如图2所示的光学显微镜图。
根据本发明，所述吸附颗粒内分布有催化粒子。
根据本发明，所述催化粒子分布在多孔颗粒的内表面和外表面。
根据本发明，所述催化粒子包括Pt、Pd、Au、Ag、Rh和Ru，优选地，所述催化粒子的粒径为2-5nm的纳米材料，更优选地，所述催化粒子的粒径为3-4nm，例如为2nm、2.5nm、3nm、3.5nm、4nm、4.6nm或5nm。
优选地，所述多孔颗粒的比表面积为796m2/g。
优选地，所述多孔颗粒中，催化粒子的负载量为0.3-2％，更优选地，为0.5-1.5％，进一步优选地，为0.8-1％。
根据本发明，吸附有所述催化粒子的吸附颗粒具有基本如图1所示的透射电镜图。
根据本发明，负载有催化粒子的载体具有基本如图3所示的光学显微镜图。
本发明还提供一种电磁感应发热材料的制备方法，包括以下步骤：
1)将吸附颗粒与溶剂和分散剂混合制成浆料；
2)将浆料涂覆在载体上，焙烧。
根据本发明，所述步骤1)之前还包括将载体进行焙烧的步骤。
优选地，所述焙烧的温度为300-500℃，更优选地，为350-450℃，例如为320℃、340℃、360℃、380℃、400℃、420℃、440℃、480℃。
优选地，所述焙烧的时间大于10h，更优选地，所述焙烧的时间大于12h，例如为11h、12h、13h或15h。
根据本发明，在焙烧前，还包括将载体在碱液中浸泡N次的步骤，优选地，所述N大于等于10，例如为10、11或15次。
优选地，每次浸泡后，还包括进行干燥的步骤，所述干燥例如在110℃的条件下烘干。
优选地，每次所述浸泡的时间大于12h，更优选地，每次所述浸泡时间大于15h，例如为13h、15h、20h或25h。
优选地，所述碱液的pH值为12-14，更优选地，所述碱液的浓度为0.1–1.0mol/L，进一步优选地，所述碱液的浓度为0.3–0.7mol/L，例如为0.2、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8或0.9mol/L。
优选地，所述碱液包括Na2CO3、NaOH、NaHCO3、K2CO3、KOH、KHCO3中的至少一种所形成的溶液。
根据本发明，所述将吸附颗粒、分散剂、溶剂的质量比为0.5:0.1:10。
优选地，所述分散剂包括乙烯醇、聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮中的至少一种，优选地，所述溶剂为无机溶剂，例如水。
根据本发明，步骤2)中所述将浆料涂覆在载体包括：将浆料涂覆在载体表面至渗透并烘干；所述烘干例如在温度为110℃的条件下进行。
优选地，步骤2)中焙烧前，重复将浆料涂覆在载体上的步骤5-10次。
优选地，所述焙烧的温度为300-500℃，更优选地，为350-450℃，例如为320℃、340℃、360℃、380℃、400℃、420℃、440℃、480℃。
优选地，所述焙烧的时间大于10h，更优选地，所述焙烧的时间大于12h，例如为11h、12h、13h或15h。
根据本发明，步骤1)之前，还包括将金属粒子吸附在吸附颗粒中的步骤：将金属粒子分散液与吸附颗粒混合，焙烧。
优选地，所述焙烧包括先以2℃/min的升温速率加热至温度400-500℃，保持10h以上的步骤，所述保温时间例如12h。
优选地，所述焙烧温度为420-480℃，更优选地，所述焙烧温度为450-470℃。
优选地，保温后，还包括冷却至室温并粉碎的步骤。
根据本发明，所述金属粒子分散液中金属离子与吸附颗粒的质量比为0.3％-3％，优选地，质量比为0.5-2.5％，更优选地，为1-2％。
优选地，所述金属离子分散液的浓度为1.52g/L。
优选地，所述金属离子分散液的制备方法包括：按质量比，将0.152g贵金属盐、1g保护剂与50mL溶剂混合，在温度为15-170的条件下反应5-7h。
优选地，所述保护剂为PVP，优选为PVP-K30；更优选地，所述溶剂为乙二醇与水的混合物。
本发明还提供一种上述电磁感应发热材料的用途，其用于VOCs吸附和/或净化。
一种VOCs净化装置，其包括上述电磁感应发热材料。
根据本发明，所述净化装置包括若干吸附反应管，所述吸附反应管的内部设置有上述电磁感应发热材料，至少一个吸附反应管中电磁感应发热材料的吸附颗粒中吸附有催化粒子；所述吸附反应管的外部包绕有电磁感应线圈，所述电磁感应线圈与电磁感应发热材料组成电磁感应加热组件。
所述电磁感应线圈通电时，所述电磁感应发热材料中的铁磁性金属材料能够迅速发热。
优选地，所述吸附反应管的数量大于等于2，更优选地，所述吸附反应管的数量大于等于4，例如为2个、3个、4个、5个、8个、10个或更多个。
优选地，所述电磁感应线圈与无线发射器连接，更优选地，所述无线发射器与电源连接，例如，所述电源为稳压电源。
优选地，所述电磁感应线圈包括漆包铜线圈或漆包铝线圈，例如为漆包铜线圈。
优选地，所述吸附反应管的一端与进气管连接，另一端与出气管连接。
优选地，所述吸附反应管与进气管之间还设置有过滤机构，更优选地，所述过滤机构与吸附反应管之间还设置有预热室。
优选地，所述吸附反应管的两端均设置有电磁阀，所述电磁阀用于控制气体的流向。
与出气管之间还设置有阀切室，所述阀腔室与每个吸附反应管的出气口相对应之处均设置有切换阀。
优选地，所述净化装置还包括气体混合池，所述气体混合池的一端与气源连接，另一端通过进气管与吸附反应管连接。
本发明净化装置的工作原理为：将污染气体通入吸附反应管中，电磁感应发热材料对污染气体中的VOCs进行吸附至饱和，铜线圈通电后，电磁感应发热材料发生电磁感应并快速升温，此时，被吸附的VOCs与催化粒子反应，生成CO2和H2O，完成VOCs净化。
有益效果
本发明中的净化装置，通过电磁感应的方式进行，能够快速升温、降温，从而能够实现VOCs整体装置的快速启停，热效率较高、设备集约化程度高，适用于间歇性、散发性VOCs排放源的污染治理，具有很强的实用性和推广价值。
附图说明
图1为本发明实施例1所合成催化剂粉末的透射电镜图。
图2为本发明实施例2所合成Ni泡沫网负载USY分子筛的光学显微镜图。
图3为本发明实施例3所合成Ni泡沫网负载1％Pt/USY的光学显微镜图。
图4为本发明实施例4中在5％(v/v)水汽环境中和不同温度下1％Pt/USY甲苯吸附容量的测试结果。
图5为本发明实施例5评价1％Pt/USY直接热催化氧化甲苯的活性。
图6为本发明实施例5评价1％Pt/USY直接热催化氧化甲苯的循环稳定性测试结果。
图7为本发明实施例6所使用电磁加热效能评价装置的结构示意图。
图8为本发明实施例6、对比例1的电磁加热、电阻炉加热效能评价的升降温曲线图。
图9为本发明实施例7使用Ni泡沫负载USY电磁加热组件富集气态甲苯的实验结果图。
图10为本发明实施例8使用Ni泡沫负载1％Pt/USY电磁加热组件富集-催化氧化一体式消除甲苯。
图11为本发明双通道电磁加热一体式VOCs净化设备的结构示意图。
其中，1-低温冷却槽，2-VOCs发生器，3-水气发生器，4-混合罐，5-漆包铜线圈，6-石英管，7-射频发射器，8-稳压电源，9-气相色谱仪。
具体实施方式
下文将结合具体实施例对本发明的通式化合物及其制备方法和应用做更进一步的详细说明。应当理解，下列实施例仅为示例性地说明和解释本发明，而不应被解释为对本发明保护范围的限制。凡基于本发明上述内容所实现的技术均涵盖在本发明旨在保护的范围内。
除非另有说明，以下实施例中使用的原料和试剂均为市售商品，或者可以通过已知方法制备。
实施例1
将40mL贵金属(Pt)含量为3.8g/L的氯铂酸水溶液与1g聚合物PVP-K30保护剂、5mL乙二醇混合，并外加5mL去离子水，经快速搅拌均匀后，将溶液转移到100mL水热釜中，封闭釜体后将其转移到鼓风干燥箱中，设定温度为160℃，并维持时间6h，水热反应后将溶液转移至100mL玻璃容量瓶中定容，最终获得贵金属含量1.52g/L的预合成纳米分散液；
使用超稳脱铝Y型分子筛(USY分子筛)作为载体，其SiO2/Al2O3比为5.4，经N2静态物理吸附测定并用BET法计算，其比表面积为837m2/g；
取3g分子筛USY加入19.7mL的PVP保护Pt分散液中，并快速搅拌使二者充分混合，经110℃过夜烘干后，得到催化剂，将催化剂粉末转移至马弗炉中，以2℃/min的升温速率加热至温度450℃，并维持12h，经过高温焙烧后，待炉体温度降至室温将粉末研碎，过200目的金属网筛，最终得到Pt负载量为1％的催化剂，记为1％Pt/USY。
经N2静态物理吸附测定并用BET法计算，1％Pt/USY催化剂的比表面积为796m2/g，通过透射电镜表征观察结构，其电镜结果如图1所示，Pt纳米颗粒分布在USY表面，经统计Pt的平均粒径为4.6nm。
实例2：
取0.25g分子筛负载的贵金属催化剂1％Pt/USY或者纯分子筛粉末USY与5mL的去离子水混合，加入0.1g的聚乙二醇，超声分散形成介稳态的悬浊液；
取3cm×4cm大小1mm厚的金属泡沫网，将悬浊液涂覆在其表面，待其自然渗透后，110℃烘干，并重复该过程10次，经过450℃高温焙烧12h去除高分子分散剂，最终粉末的涂覆质量约占金属泡沫网质量的30％；
将涂覆有分子筛负载型贵金属催化剂或纯分子筛的金属泡沫网卷成圆柱体，插入内径6mm的石英反应管中，就形成了电磁加热VOCs净化组件。
使用光学显微镜观察涂覆有USY和1％Pt/USY粉末的Ni泡沫网结构，如图2和图3所示，可以看出Ni泡沫网的三维孔道内壁均匀地涂覆有USY和1％Pt/USY粉末。
实例3：
以甲苯作为VOCs的代表污染物。称取200mg1％Pt/USY粉末置于6mm内径的石英反应管中，含5％(v/v)水汽和1000ppm甲苯的氮气以60mL/min的流速经过催化剂床层，根据出气端尾气中甲苯的浓度变化，可以计算出甲苯的去除率，再根据吸附饱和的时间计算单位质量材料的甲苯吸附容量。
测试结果见图4，1％Pt/USY从室温至250℃的范围内，对于甲苯均具有较强的吸附能力，其中最佳的吸附温度在75–100℃之间。
实例4：
以甲苯作为VOCs的代表污染物。称取66mg1％Pt/USY粉末置于6mm内径的石英反应管中，含1000ppm甲苯的干燥空气以66mL/min的流速经过催化剂床层，根据出气端尾气中CO2的浓度变化，可以计算出甲苯的矿化率。
以甲苯作为VOCs的代表污染物。称取66mg1％Pt/USY粉末置于6mm内径的石英反应管中，含5％(v/v)水汽和1000ppm甲苯的空气以66mL/min的流速经过催化剂床层，根据出气端尾气中CO2的浓度变化，可以计算出甲苯的矿化率。
催化剂的活性测试结果见图5，1％Pt/USY表现出良好的催化活性，水汽对其反应活性的影响很小，甲苯的起燃温度均在150℃左右。参见图6，经过3次循环催化剂的活性并未发生明显的变化，表面该催化剂具有良好的催化稳定性。
实例5：
实验规模的电磁感应驱动VOCs一体式浓缩和催化氧化设备结构见图7，包括气体混合罐4和石英管6，混合罐4的一端与VOCs发生器2、水气发生器3连接，用于配制反应气体，另一端通过管道与石英管6连接，所述石英管6的内部填装有上述净化VOCs的结构，外部包覆有漆包铜线圈5，铜线圈通过无线发射器7与稳压电源8连接，石英反应管6的底部通过管道与气相色谱仪9连接。
无线发射器7的射频为50000Hz，稳压电源8的额定输入电压为5–12V之间，使用2mm粗的铜漆包线作为感应线圈5，感应线圈5的匝数为10–20圈，电磁感应器件(Ni泡沫负载的分子筛吸附/催化材料填装与石英反应管内)直接由线圈中心穿过，不接触感应线圈5。
将实例2中所制备的Ni泡沫负载的USY器件置于感应线圈5中心，空气以30mL/min的流速穿过床层，使用直流稳压器输入10V的直流电压，电流强度为2.8A。
热电偶抵住硅管6的出气端。温度变化见图8，在100s的时间内温度蹿升至240℃，升温速率最快可达到550℃/min，经计算，在前100s内的快速升温段，总消耗的电能为0.7kcal。当停止供电后，床层温度(热电偶所测量的温度)迅速降至室温，即电磁加热可以实现快速启/停的设计目标。
实例6
将实例2中所制备的Ni泡沫负载的USY器件置于硅管6中，感应线圈5包覆在硅管6的外部且不接触。在室温条件下通入含有1000ppm甲苯和5％(v/v)水汽的空气，气体流速为60mL/min；待分子筛吸附饱和后，将气体切换至纯空气，流量为30mL/min，同时稳压电源8输入10V的直流电压，电流强度为2.8A；此时，吸附床层快速升温，甲苯发生热脱附，分子筛得以再生，该过程约持续1min；停止加热后，床层温度迅速降至室温，并重新对流速60mL/min、含有1000ppm甲苯和5％(v/v)水汽的空气进行净化。整个净化过程是在室温吸附和电磁加热高温脱附之间往复进行，电磁感应加热升温速率快、持续时间短，可以节约大量的电能。
循环测试过程各物种的浓度变化见图9。在室温吸附状态下，1000ppm的甲苯经过吸附床层后，浓度降至50ppm左右，维持了约11min，在第12min甲苯浓度升至450ppm，即分子筛已吸附饱和。切换至低流速空气并开启电磁加热后，床层温度迅速升至230℃，同时在短时间内释放出接近15000ppm高浓度的甲苯。在循环测试过程中，室温吸附富集、高温快速释放的模式可以连续重复进行，说明一体式的净化模式可以实现富集VOCs的目标。
实例7
将实例2中所制备的Ni泡沫负载的1％Pt/USY器件置于电磁感应线圈中。在室温条件下通入含有1000ppm甲苯和5％(v/v)水汽的空气，气体流速为60mL/min；待分子筛吸附饱和后，将气体切换至纯空气，流量为30mL/min，同时稳压电源8输入10V的电压，电流强度为2.8A；此时，吸附床层快速升温，甲苯发生催化氧化，分子筛得以再生，该过程约持续1min；停止加热，床层温度迅速降至室温，并重新对流速60mL/min、含有1000ppm甲苯和5％(v/v)水汽的空气进行净化。整个净化过程是在室温吸附和电磁加热高温脱附之间往复进行，电磁感应加热升温速率快、持续时间短，可以节约大量的电能。
循环测试过程各物种的浓度变化见图10。在室温吸附状态下，1000ppm的甲苯经过吸附床层后，浓度降至50ppm左右，维持了约11min，在第12min甲苯浓度升至450ppm，即分子筛已吸附饱和。切换至低流速空气并开启电磁加热后，床层温度迅速升至230℃，同时在短时间内释放出接近50000ppm高浓度的CO2，但重新释放的甲苯仅为50ppm左右。在循环测试过程，这种室温吸附富集、高温快速催化氧化的模式可以连续重复进行，说明这种一体式的净化模式可以实现一步彻底消除VOCs的目标。
实例8
实用化的电磁感应驱动VOCs一体式浓缩和催化氧化连续处理设备结构见图11。该结构由2个电磁感应加热通道组成。当一个通道内负载有贵金属的分子筛处于VOCs吸附状态时，另一个通道处于电磁加热再生或冷却待命的状态。两个通道交替进入吸附和再生状态，从而实现连续净化VOCs的目标。
参见图11，净化设备包括两硅管6，且与进气管连接的一端设置有过滤膜和预热室，另一端设置有阀切室，通过阀切室内的电磁阀控制气体的流向。在实际使用中，可以将每个电磁感应线圈5的加热功率设置为40kW，设计最大风量为500Nm3/h，进气风道直径20cm。
在吸附状态下，可以将200ppm浓度的苯、甲苯、二甲苯(“三苯”)控制在20ppm以下的安全范围，启动电磁加热后上述污染完全转化为CO2和H2O。该套设备单个通道处于吸附状态下可以维持1-3h，电磁加热的升温速率最高可以达到1000℃/min，约10s可以达到VOCs的起燃点，电磁加热再生状态只需要维持15min，因此设备的总能耗要远低于长时间维持高温的传统净化设备。
对比例1：
将实例2所制备的Ni泡沫负载的USY器件置于电阻加热炉中，空气以30mL/min的流速穿过反应床层。使用220V交流电压为设备供能，电阻加热炉以1kW的满功率状态进行加热。床层的温度变化见图8，在满功率状态下加热，升温至240℃大约经过了300min。该过程中共消耗电能61.9kcal，远高于实例5中相同条件下电磁感应加热的能耗。当停止供能后，电阻炉需要远长于电磁感应的时间完成自然降温(见图8)，即传统电阻炉加热难以满足快速启/停的需要。
以上，对本发明的实施方式进行了说明。但是，本发明不限定于上述实施方式。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种电磁感应发热材料，其特征在于，所述材料包括载体，所述载体上分布有吸附颗粒，所述载体为铁磁性材料；
优选地，所述吸附颗粒的质量为载体质量的30-50％，更优选地，所述吸附颗粒的质量为载体质量的35-45％。
2.根据权利要求1所述的电磁感应发热材料，其特征在于，所述载体包括铁磁性材料形成的丝状或网状结构，所述铁磁性材料包括铁、钴、镍、钆和/或铁氧体，优选地，所述载体包括铁磁性泡沫网，例如，包括Ni泡沫、Fe泡沫和/或Ni-Fe合金泡沫。
优选地，所述吸附颗粒分布在铁磁性泡沫网的内表面和外表面，优选地，所述吸附颗粒的粒径为150-300目，优选地，所述吸附颗粒的粒径为200-250目。
优选地，所述吸附颗粒包括分子筛，更优选地，所述分子筛包括Y型分子筛、USY型分子筛、A型分子筛、ZSM型分子筛中的至少一种。
优选地，负载有吸附颗粒的载体具有如图2所示的光学显微镜图。
3.根据权利要求1或2所述的电磁感应发热材料，其特征在于，所述吸附颗粒内分布有催化粒子；
优选地，所述催化粒子分布在多孔颗粒的内表面和外表面。
优选地，所述催化粒子包括Pt、Pd、Au、Ag、Rh和Ru，优选地，所述催化粒子的粒径为2-5nm的纳米材料，更优选地，所述催化粒子的粒径为3-4nm，例如为4.6nm的Pt纳米材料。
优选地，所述多孔颗粒的比表面积为为796m2/g。
优选地，所述多孔颗粒中，催化粒子的负载量为0.3-2％，更优选地，为0.5-1.5％，进一步优选地，为0.8-1％。
优选地，吸附有所述催化粒子的吸附颗粒具有如图1所示的透射电镜图。
优选地，负载有催化粒子的载体具有如图3所示的光学显微镜图。
4.一种权利要求1至3任一项所述电磁感应发热材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将吸附颗粒与溶剂和分散剂混合制成浆料；
2)将浆料涂覆在载体上，焙烧。
优选地，所述步骤1)之前还包括将载体进行焙烧的步骤。
优选地，所述焙烧的温度为300-500℃，更优选地，为350-450℃。
优选地，所述焙烧的时间大于10h，更优选地，所述焙烧的时间大于12h。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，在焙烧前，还包括将载体在碱液中浸泡N次的步骤，优选地，所述N大于等于10。
优选地，每次所述浸泡的时间大于12h。
优选地，每次浸泡后，还包括进行干燥的步骤，所述干燥例如在110℃的条件下烘干。
优选地，所述碱液的pH值为12-14，更优选地，所述碱液的浓度为0.1–1.0mol/L，进一步优选地，所述碱液的浓度为0.3–0.7mol/L。
优选地，所述碱液包括Na2CO3、NaOH、NaHCO3、K2CO3、KOH、KHCO3中的至少一种所形成的溶液。
6.根据权利要求4或5所述的制备方法，其特征在于，所述将吸附颗粒、分散剂、溶剂的质量比为0.5:0.1：10。
优选地，所述分散剂包括乙烯醇、聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮中的至少一种，优选地，所述溶剂为无机溶剂，例如水。
优选地，步骤2)中所述将浆料涂覆在载体包括：将浆料涂覆在载体表面至渗透并烘干；所述烘干例如在温度为110℃的条件下进行。
优选地，步骤2)中焙烧前，重复将浆料涂覆在载体上的步骤5-10次。
优选地，所述焙烧的温度为300-500℃，更优选地，为350-450℃，例如为320℃、340℃、360℃、380℃、400℃、420℃、440℃、480℃。
优选地，所述焙烧的时间大于10h，更优选地，所述焙烧的时间大于12h，例如为11h、12h、13h或15h。
7.根据权利要求4或5所述的制备方法，其特征在于，步骤1)之前，还包括将金属粒子吸附在吸附颗粒中的步骤：将金属粒子分散液与吸附颗粒混合，焙烧。
优选地，所述焙烧包括先以2℃/min的升温速率加热至温度400-500℃，保持10h以上的步骤，所述保温时间例如12h。
优选地，所述焙烧温度为420-480℃，更优选地，所述焙烧温度为450-470℃。
优选地，保温后，还包括冷却至室温并粉碎的步骤。
优选地，所述金属粒子分散液中金属离子与吸附颗粒的质量比为0.3％-3％，优选地，质量比为0.5-2.5％，更优选地，为1-2％。
优选地，所述金属离子分散液的浓度为1.52g/L。
优选地，所述金属离子分散液的制备方法包括：按质量比，将0.152g贵金属盐、1g保护剂与50mL溶剂混合，在温度为15-170的条件下反应5-7h。
优选地，所述保护剂为PVP，优选为PVP-K30；更优选地，所述溶剂为乙二醇与水的混合物。
8.一种权利要求1至3任一项所述电磁感应发热材料的用途，其用于VOCs吸附和/或净化。
9.一种VOCs净化装置，其包括权利要求1至3中任一项所述的电磁感应发热材料；
优选地，所述净化装置包括若干吸附反应管，所述吸附反应管的内部设置有上述电磁感应发热材料，至少一个吸附反应管中电磁感应发热材料的吸附颗粒中吸附有催化粒子；所述吸附反应管的外部包绕有电磁感应线圈，所述电磁感应线圈与电磁感应发热材料组成电磁感应加热组件。
优选地，所述吸附反应管的数量大于等于2，更优选地，所述吸附反应管的数量大于等于4。
优选地，所述电磁感应线圈与无线发射器连接，更优选地，所述无线发射器与电源连接。
优选地，所述电磁感应线圈包括漆包铜线圈或漆包铝线圈。
优选地，所述吸附反应管的一端与进气管连接，另一端与出气管连接。
10.根据权利要求9所述的VOCs净化装置，其特征在于，所述吸附反应管与进气管之间还设置有过滤机构，更优选地，所述过滤机构与吸附反应管之间还设置有预热室。
优选地，所述吸附反应管的两端均设置有电磁阀，所述电磁阀用于控制气体的流向。
优选地，所述吸附反应管与出气管之间还设置有阀切室，所述阀腔室与每个吸附反应管的出气口相对应之处均设置有切换阀。
优选地，所述净化装置还包括气体混合池，所述气体混合池的一端与气源连接，另一端通过进气管与吸附反应管连接。
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