本发明专利技术公开了一种甲醛净化用贵金属整体式催化剂的制备方法及其应用，本发明专利技术采用均匀沉积复合原位还原的方法，首先在片状规整的活性炭纤维毡上利用等量饱和浸渍方法均匀沉积铂和钯的前驱体，然后利用硼氢化钠作为还原剂，在活性炭纤维毡表面直接与贵金属的前驱体发生氧化还原反应，原位生成贵金属的金属态微晶；本发明专利技术制备的整体式催化剂中贵金属含量为0.5～3.0wt%，在应用于甲醛催化氧化净化处理时，在甲醛初始浓度为1～5mg/m3，空速180000mL/gcat·h条件下，甲醛室温净化率都在89%以上，所以是一类优良的室温净化处理低浓度甲醛的整体式催化剂，适用于工业和居室内部甲醛有害气体的深度净化处理应用。
【技术实现步骤摘要】
一种甲醛净化用贵金属整体式催化剂的制备方法及其应用
本专利技术涉及一种甲醛净化用贵金属整体式催化剂的制备方法，该催化剂用于室温 条件下甲醛的深度净化处理。
技术介绍
甲醛是一种无色，有强烈刺激性气味的气体，可通过消化道、呼吸道、皮肤接触及 眼部接触等途径，与人体内蛋白质结合，出现呼吸道的严重刺激和水肿，引发呼吸道炎症及 肺功能损害，甚至引起人的神经系统紊乱以及淋巴细胞损伤，产生恶性肿瘤等，当前已成为 重要的环境污染物之一。但甲醛在室内装潢材料和木制家具所用的黏合剂和涂料中大量存 在，而且这些材料中的甲醛在室温条件下会持续释放达两年以上，所以在室温条件下快速 有效深度净化室内甲醛具有重要的现实意义。 活性炭纤维毡是具有高比表面积的多孔性材料，对挥发性有机污染物（VOCs)具有 普遍的吸附作用，故也被用于居室内部甲醛的室温净化处理。但由于活性炭纤维毡对甲醛 的吸附强度和吸附容量都较低，所以在使用过程中去除甲醛的效率低，且达到吸附饱和就 会失效，不能长期连续使用；同时失效的活性炭纤维毡在环境温度升高时又易于脱附放出 甲醛，造成二次污染。催化氧化法是当前处理工业VOCs常用的方法之一，多采用堇青石蜂 窝陶瓷负载型贵金属基整体式催化剂，可将VOCs在较低温度下快速氧化为二氧化碳和水， 该方法目前也被用在甲醛的低温净化处理中，但催化氧化法在处理低浓度甲醛时存在净化 效率低和净化温度较高(约100°c以上）的问题。所以利用活性炭纤维毡的吸附浓缩特性和 贵金属催化剂的低温催化氧化功能，研制低浓度甲醛室温高效净化用新型整体式催化剂意 义重大。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种甲醛净化用贵金属整体式催化剂的制备方法，该催化剂 主要用于室温甲醛有害气体的深度净化处理。 为达到上述目的，本专利技术采用均匀沉积复合原位还原的方法，在片状规整的活性 炭纤维毡上负载Pt、pd等贵金属制备整体式催化剂。即首先利用等量饱和浸渍的方法使钼 和钯的前驱体在活性炭纤维毡上均匀沉积，然后利用硼氢化钠作为还原剂，在活性炭纤维 毡表面直接与贵金属的前驱体发生氧化还原反应，原位生成贵金属的金属态微晶。 本专利技术提供的一种甲醛净化用贵金属整体式催化剂的制备方法包括以下步骤： (1) 活性炭纤维毡的预处理：将片状规整的活性炭纤维毡在l〇wt%的硝酸溶液中加热 煮沸20分钟，取出用蒸馏水冲洗干净后，120°C干燥至恒重； (2)贵金属前驱体的均匀沉积：贵金属前驱体溶液由0. 5?8. 0 g/L氯钼酸和/或 1.0?2.0 g/L氯化钯溶液组成，并用2mol/L氢氧化钠溶液调pH值为8?9;然后按照每 克活性炭纤维毡对贵金属前驱体溶液的饱和吸附量为12?14 g的比例关系，将配制好的 贵金属前驱体溶液以等量饱和浸渍的方法均匀滴在预处理过的活性炭纤维毡表面，至活性 炭纤维毡达到吸附饱和；最后将吸附饱和的活性炭纤维毡在室温静置老化4h，再在60°C老化4h; (3)硼氢化钠原位还原：取现配的0. 1mol/L硼氢化钠水溶液，将其均匀滴在已沉积了 贵金属前驱体的活性炭纤维毡表面，待反应完全后在120°C干燥5h，制备的整体式催化剂 中贵金属Pt和/或Pd的总含量为0. 5?3. 0wt%。 本专利技术制备方法制备的贵金属整体式催化剂应用于室温条件下甲醛催化氧化净 化处理。 本专利技术的有益效果是： 本专利技术通过均匀沉积复合原位还原的方法在活性炭纤维毡上负载钼、钯等贵金属活性 组分制备的整体式催化剂，在应用于低浓度甲醛（1?5mg/m3)的净化处理时，由于可先利 用活性炭纤维毡载体的吸附性对低浓度甲醛进行富集浓缩，再由表面均匀负载的贵金属组 分使局部区域的高浓度甲醛快速催化氧化为二氧化碳和水，所以在室温条件下即可使低浓 度甲醛达到89%以上的净化率。本专利技术有效解决了目前甲醛净化方法中单独使用活性炭纤 维毡无法长期连续使用和现有的蜂窝陶瓷负载型贵金属整体式催化剂无法在室温净化低 浓度甲醛的问题。 【具体实施方式】 为了进一步说明本专利技术，列举以下实施例，但并不限制本专利技术的范围。 实施例1 : 取7. 3g片状活性炭纤维毡(尺寸为22X16X0. 4cm)在10wt%的硝酸溶液中加热煮 沸20分钟，取出用蒸馏水冲洗干净后，120°C干燥至恒重。取95mL1g/L的氯钼酸溶液用 2mol/L氢氧化钠溶液调pH值为8?9配制成贵金属前驱体溶液，然后将其均匀滴在预处 理过的活性炭纤维毡表面，至活性炭纤维毡达到吸附饱和，再将吸附饱和的活性炭纤维毡 在室温静置老化4h，再在60°C老化4h。将现配的0.1mol/L的硼氢化钠水溶液均匀滴在 已沉积了贵金属前驱体的活性炭纤维毡表面，待反应完全后在120°C干燥5h即可。本实施 例得到的整体式催化剂中，贵金属Pt的质量含量为0. 5wt%。 实施例2: 取2. 0g片状活性炭纤维毡(尺寸为12X9. 5X0. 4cm)在10wt%的硝酸溶液中加热煮 沸20分钟，取出用蒸馏水冲洗干净后，120°C干燥至恒重。取26mL3g/L的氯钼酸溶液用 2mol/L氢氧化钠溶液调pH值为8?9配制成贵金属前驱体溶液，然后将其均匀滴在预处 理过的活性炭纤维毡表面，至活性炭纤维毡达到吸附饱和，再将吸附饱和的活性炭纤维毡 在室温静置老化4h，再在60°C老化4h。将现配的0.1mol/L的硼氢化钠水溶液均匀滴在 已沉积了贵金属前驱体的活性炭纤维毡表面，待反应完全后在120°C干燥5h即可。本实施 例得到的整体式催化剂中，贵金属Pt的质量含量为1. 5wt%。 实施例3: 取9. 2g片状活性炭纤维毡(尺寸为28X15X0. 4cm)在10wt%的硝酸溶液中加热煮沸 20分钟，取出用蒸馏水冲洗干净后，120°C干燥至恒重。取120mL6. 1g/L的氯钼酸溶液用 2mol/L氢氧化钠溶液调pH值为8?9配制成贵金属前驱体溶液，然后将其均匀滴在预处 理过的活性炭纤维毡表面，至活性炭纤维毡达到吸附饱和，再将吸附饱和的活性炭纤维毡 在室温静置老化4h，再在60°C老化4h。将现配的0. 1mol/L的硼氢化钠水溶液均匀滴在 已沉积了贵金属前驱体的活性炭纤维毡表面，待反应完全后在120°C干燥5h即可。本实施 例得到的整体式催化剂中，贵金属Pt的质量含量为3. 0wt%。 实施例4: 取2. 0g片状活性炭纤维毡(尺寸为12X9. 5X0. 4cm)在10wt%的硝酸溶液中加热煮 沸20分钟，取出用蒸馏水冲洗干净后，120°C干燥至恒重。取25mL1.4g/L的氯化钯溶液 用2mol/L氢氧化钠溶液调pH值为8?9配制成贵金属前驱体溶液，然后将其均匀滴在预 处理过的活性炭纤维毡表面，至活性炭纤维毡达到吸附饱和，再将吸附饱和的活性炭纤维 毡在室温静置老化4h，再在60°C老化4h。将现配的0. 1mol/L的硼氢化钠水溶液均匀滴 在已沉积了贵金属前驱体的活性炭纤维毡表面，待反应完全后在120°C干燥5h即可。本实 施例得到的整体式催化剂中，贵金属Pd的质量含量为1. 0 %。 实施例5: 取4. 0g片状活性炭纤维毡(尺寸为18X12X0. 4cm)在10wt%的硝酸溶液中加热煮本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种甲醛净化用贵金属整体式催化剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：（1）活性炭纤维毡的预处理：将片状规整的活性炭纤维毡在10wt%的硝酸溶液中加热煮沸20分钟，取出用蒸馏水冲洗干净后，120℃干燥至恒重；（2）贵金属前驱体的均匀沉积：贵金属前驱体溶液由0.5～8.0 g/L氯铂酸和/或1.0～2.0 g/L氯化钯溶液组成，并用2 mol/L氢氧化钠溶液调pH值为8～9；然后按照每克活性炭纤维毡对贵金属前驱体溶液的饱和吸附量为12～14 g的比例关系，将配制好的贵金属前驱体溶液以等量饱和浸渍的方法均匀滴在预处理过的活性炭纤维毡表面，至活性炭纤维毡达到吸附饱和；最后将吸附饱和的活性炭纤维毡在室温静置老化4 h，再在60℃老化4 h；（3）硼氢化钠原位还原：取现配的0.1 mol/L硼氢化钠水溶液，将其均匀滴在已沉积了贵金属前驱体的活性炭纤维毡表面，待反应完全后在120℃干燥5 h，制备的整体式催化剂中贵金属Pt和/或Pd的总含量为0.5～3.0 wt%。
【技术特征摘要】
1. 一种甲醛净化用贵金属整体式催化剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤： (1) 活性炭纤维毡的预处理：将片状规整的活性炭纤维毡在10wt%的硝酸溶液中加热 煮沸20分钟，取出用蒸馏水冲洗干净后，120°C干燥至恒重； (2) 贵金属前驱体的均匀沉积：贵金属前驱体溶液由0. 5?8. 0 g/L氯钼酸和/或 1.0?2.0 g/L氯化钯溶液组成，并用2 mol/L氢氧化钠溶液调pH值为8?9;然后按照每 克活性炭纤维毡对贵金属前驱体溶液的饱和吸附量为12?14 g的比例关系，将配制好的 贵金属前驱体溶液以等量...
【专利技术属性】
技术研发人员：李永峰，张碧欣，陈六蓉，余林，余倩，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：广东;44
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