The invention discloses a monoatomic noble metal catalyst and its preparation method and its application in catalytic oxidation of formaldehyde at low temperature; the monoatomic noble metal catalyst comprises a carrier and a noble metal dispersed on its surface in the form of a single atom; the dispersion degree of noble metal in the catalyst can reach the monoatomic dispersion level and is supported on the catalyst. There was a strong interaction between the catalysts, and the catalytic properties such as redox performance, oxygen adsorption and desorption performance, formaldehyde activation ability were significantly improved. Compared with the noble metal catalysts, the catalytic performance of the noble metal catalysts for formaldehyde purification in different concentrations was significantly enhanced. The preparation method has the advantages of rapid preparation process, simplicity, cost saving, and realizing mono-atom dispersion of precious metals on the surface of the carrier; the mono-atom dispersion precious metal catalyst prepared by the method improves the dispersion degree of precious metals and reduces the use cost of precious metals, while ensuring that the catalyst has sufficient increase for gaseous formaldehyde. Purification efficiency.
【技术实现步骤摘要】
一种单原子贵金属催化剂及其制备方法和在低温催化氧化甲醛中的应用
本专利技术涉及空气净化应用材料
,具体涉及一种单原子贵金属催化剂及其制备方法和在低温催化氧化甲醛中的应用。
技术介绍
甲醛是一种常见的室内空气污染物,主要来源于室内家具中的粘合材料的分解。甲醛具有较高的毒性,且高浓度的甲醛对人体的皮肤、眼睛和呼吸道粘膜具有刺激性作用,长期接触甲醛还会对人体尤其是婴幼儿的免疫系统产生直接破坏,导致白血病的发生。因此,消除室内空气中的甲醛成为人们越来越关注的问题。目前室内污染物净化技术主要包括吸附法、光催化氧化法、臭氧氧化法、催化氧化法等。其中吸附法虽然操作简单、能耗低,但由于甲醛的沸点低、挥发性强,难以实现被完全吸附净化,且还需要使用高比表面积的吸附材料,例如CN104607151A中公开了采用含有有效氮成分的活性炭吸附甲醛的方法,虽然该活性炭吸附甲醛的能力得到了提高,但吸附材料存在吸附饱和的问题依然存在。光催化氧化法需要额外引入紫外光源,而紫外光的引入易引发臭氧的生成,导致二次污染的发生。臭氧氧化法是利用强氧化性的臭氧在室温条件下氧化甲醛,但臭氧本身也可对人体产生直接的危害,人体在浓度为0.1-1ppm的臭氧中眼睛可产生烧灼感,上呼吸道受刺激,因而该技术难以在家用实际条件下应用。催化氧化法则是在催化剂的作用下使甲醛和空气中的氧在较低的温度下发生氧化反应生成无毒无害的水和二氧化碳。而催化氧化法的核心是催化剂的使用,目前已报道的催化剂包括贵金属和非贵金属氧化物两大类。贵金属具有良好的低温催化甲醛氧化的活性,反应甚至可以在室温条件下进行,然而,贵金属是一种稀缺 ...
【技术保护点】
1.一种单原子分散的贵金属催化剂的制备方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:1)将二氧化锰载体和贵金属前驱体混合,得到悬浮液;2)将过氧化氢水溶液与步骤1)的悬浮液混合,反应;3)对步骤2)的反应产物进行焙烧,制备得到所述的单原子分散的贵金属催化剂。
【技术特征摘要】
1.一种单原子分散的贵金属催化剂的制备方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:1)将二氧化锰载体和贵金属前驱体混合,得到悬浮液;2)将过氧化氢水溶液与步骤1)的悬浮液混合,反应;3)对步骤2)的反应产物进行焙烧,制备得到所述的单原子分散的贵金属催化剂。2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤1)具体包括如下步骤:1’)将二氧化锰载体超声分散于去离子水中,加入贵金属前驱体,搅拌,制备得到含有二氧化锰载体和贵金属前驱体的悬浮液。3.根据权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于,所述贵金属前驱体以贵金属前驱体水溶液的形式加入;所述贵金属前驱体水溶液中贵金属前驱体的浓度为0.001-0.1g/mL;例如为0.01、0.02、0.03、0.04或0.05g/mL。优选地,所述贵金属前驱体选自HAuCl4·4H2O、H2PtCl6·6H2O、Pt(NO3)2、PdCl2、Pd(NO3)2或RuCl3中的至少一种。优选地,所述悬浮液中二氧化锰载体的浓度为0.001-0.5g/mL,优选为0.01-0.05g/mL;例如为0.01、0.02、0.03、0.04或0.05g/mL;优选地,所述悬浮液中贵金属前驱体的浓度为0.001-0.5g/mL,优选为0.01-0.05g/mL;例如为0.01、0.02、0.03、0.04或0.05g/mL。4.根据权利要求1-3任一项所述的制备方法,其特征在于,所述二氧化锰载体为二氧化锰棒状载体,例如为二氧化锰纳米棒。优选地,所述二氧...
【专利技术属性】
技术研发人员:贾宏鹏,陈金,许文建,
申请(专利权)人:中国科学院城市环境研究所,
类型:发明
国别省市:福建,35
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