一种甲醛净化材料的制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种甲醛净化材料的制备方法与应用。该方法包括以下步骤：铂‑二氧化钛复合催化剂的制备；活性炭纤维（ACFs）的预处理；粘结剂的制备；浸渍‑提拉法制备负载铂‑二氧化钛的活性炭纤维的甲醛净化材料。本发明专利技术通过NaBH4还原的方法制备Pt‑TiO2催化剂，同时利用浸渍‑提拉法负载在活性炭纤维上制得Pt‑TiO2/ACFs甲醛净化材料，该材料具有ACFs的快速高效吸附性能及Pt‑TiO2催化氧化性能，当应用于低浓度甲醛（＜1.0ppm）净化处理时，可在室温条件下就能将甲醛分解为无污染的二氧化碳和水，甲醛分解率高达97%。

Preparation and application of a kind of formaldehyde purifying material

The invention discloses a preparation method and application of formaldehyde purifying material. The method includes the following steps: preparation of platinum titanium dioxide composite catalyst, pre treatment of activated carbon fiber (ACFs), preparation of binder, and formaldehyde purification material of activated carbon fiber loaded with platinum titanium dioxide. The Pt TiO2 catalyst was prepared by the method of NaBH4 reduction. At the same time, the Pt purifying TiO2/ACFs formaldehyde purification material was prepared on activated carbon fiber by the impregnated extraction method. The material has the fast and efficient adsorption properties of ACFs and the catalytic oxidation performance of Pt TiO2, when applied to the low concentration formaldehyde (< 1.0ppm) purification treatment, Formaldehyde can be decomposed into pollution-free carbon dioxide and water at room temperature, and the decomposition rate of formaldehyde is as high as 97%.

【技术实现步骤摘要】
一种甲醛净化材料的制备方法与应用
本专利技术属于甲醛净化领域，具体涉及一种甲醛净化材料的制备方法与应用。
技术介绍
随着国民经济的发展和人民生活水平的提高，人们对居住、办公环境的舒适度、美观性等的要求越来越高。然而室内建材及建筑装修材料散发出大量的挥发性有机化合物严重恶化了室内空气品质。其中，甲醛就是最常见的挥发性有机污染源之一，它对人体具有刺激作用和毒害作用，已经被世界卫生组织确定为致癌和致畸形物质。室内甲醛污染主要来源于室内建筑材料和装饰物中的脲醛树脂、酚醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂等,且具有缓慢释放，持久污染的特点。因此，脱除室内空气中的甲醛气体已成为近年来研究热点。活性炭纤维(ACFs)具有孔径分布窄，比表面积大，吸附脱附速度快，吸附容量大，吸附效率高等特点。但是ACFs吸附的甲醛不会分解，极易造成二次污染，且容易达到吸附饱和，饱和后就会失效，不能长期重复使用。近年来，一些研究致力于将TiO2负载在ACFs上，制备具有吸附性能的光催化剂，实现甲醛的吸附与光催化分解的同步完成，解决了ACFs易吸附饱和及光催化剂分解效率低的问题。但是室温条件下净化甲醛的研究还不多，本专利技术Pt-TiO2/ACFs甲醛净化材料的制备为室温条件下分解甲醛的研究提供了新的视角。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供了一种甲醛净化材料的制备方法与应用，所得甲醛净化材料催化甲醛效果好，且制备过程简单。一种甲醛净化材料的制备方法，包括以下步骤：步骤1，铂-二氧化钛复合催化剂的制备二氧化钛粉末分散在去离子水中，将浓度为0.077mol/L的氯铂酸溶液滴加至二氧化钛分散液中，磁力搅拌60-90min后，以2-3滴/秒的速度滴加的NaOH和NaBH4的混合溶液至氯铂酸完全被还原，80-100℃下干燥12-24h，得0.05-1wt％的铂-二氧化钛复合催化剂，所述NaOH和NaBH4的体积摩尔比为5:1；步骤2，活性炭纤维(ACFs)的预处理将片状规整的活性炭纤维(ACFs)置于纯水中超声处理20-30min，在80-100℃下干燥1-2h后取出自然冷却至室温，备用；步骤3，粘结剂的制备将羧甲基纤维素钠磁力搅拌条件下溶于去离子水中得浓度为0.08-0.8mol/L的羧甲基纤维素钠悬浮液；步骤4，浸渍-提拉法制备负载铂-二氧化钛的活性炭纤维的甲醛净化材料取0.1-1g铂-二氧化钛复合催化剂加至羧甲基纤维素钠溶液中，超声处理20-30min后加入预处理的活性炭纤维，搅拌30-60min，再利用浸渍提拉镀膜机进行提拉，将负载有铂-二氧化钛的活性炭纤维自然晾干，并于100-150℃下干燥2-3h即得Pt-TiO2/ACFs甲醛净化材料。作为改进的是，步骤1中NaOH的浓度为0.5mol/L，NaBH4的浓度为0.1mol/LNaOH和NaBH4的体积摩尔比为5：1，干燥时间为12h。作为改进的是，步骤2中活性炭纤维的尺寸为5cm×5cm。作为改进的是，步骤3中羧甲基纤维素钠溶液的浓度为0.4mol/L。作为改进的是，步骤4中铂-二氧化钛复合催化剂的添加量为0.5g，镀膜机的提拉速度为1cm/min。上述甲醛净化材料在净化甲醛上的应用。作为改进的是，上述甲醛净化材料在净化甲醛的浓度0.8-3ppm。有益效果：本专利技术通过NaBH4还原的方法制备Pt-TiO2催化剂，同时利用浸渍-提拉法负载在活性炭纤维(ACFs)上制得Pt-TiO2/ACFs甲醛净化材料，该材料具有ACFs的快速高效吸附性能及Pt-TiO2催化氧化性能，当应用于低浓度甲醛(＜1.0ppm)净化处理时，可在室温条件下就能将甲醛分解为无污染的二氧化碳和水，甲醛分解率高达97％以上。本专利技术有效地解决单独使用ACFs不能重复使用及现有催化剂不能再室温条件下分解低浓度甲醛的问题。附图说明图1为本专利技术实施例1制备的甲醛净化材料的SEM图片；图2为本专利技术制备的甲醛净化材料的重复性能图。具体实施方式下面通过具体实施例对本专利技术作进一步详细介绍。实施例1一种甲醛净化材料的制备方法，包括以下步骤：步骤1，铂-二氧化钛(Pt-TiO2)复合催化剂的制备将1gTiO2粉末分散在去离子水中，取0.67mL浓度为0.077mol/L的氯铂酸溶液加入到二氧化钛分散液中，磁力搅拌60min后，以2-3滴/秒的速度滴加0.63mL0.5mol/LNaOH和0.1mol/LNaBH4的混合溶液，磁力搅拌30min，将混合液在80℃下干燥12h，得到1wt％的Pt-TiO2复合催化剂；步骤2，ACFs的预处理取尺寸为5cm×5cm的ACFs放入纯水中超声处理30min，在干燥箱中100℃干燥1h，取出自然冷却至室温，备用；步骤3，粘结剂的制备称取0.1g羧甲基纤维素钠溶于纯水中，配成0.4mol/L的羧甲基纤维素钠悬浮液；步骤4，浸渍-提拉法制备负载Pt-TiO2的ACFs甲醛净化材料取0.5gPt-TiO2复合催化剂加入到羧甲基纤维素钠悬浮液中，超声处理30min，再加入步骤2中预处理的活性炭纤维，搅拌60min，然后利用浸渍提拉镀膜机以1cm/min的速度进行提拉，将负载有Pt-TiO2的ACFs自然晾干，并于干燥箱中100℃干燥3h，即可。实施例2一种甲醛净化材料的制备方法，包括以下步骤：步骤1，Pt-TiO2复合催化剂的制备将1gTiO2粉末分散在去离子水中，取0.34mL浓度为0.077mol/L的氯铂酸溶液加入到二氧化钛分散液中，磁力搅拌60min后，以2-3滴/秒的速度滴加0.63mL0.5mol/LNaOH和0.1mol/LNaBH4的混合溶液，磁力搅拌30min，将混合液在80℃下干燥12h，得到1wt％的Pt-TiO2复合催化剂；步骤2，ACFs的预处理取尺寸为5cm×5cm的ACFs放入纯水中超声处理30min，在干燥箱中100℃干燥1h，最终取出自然冷却至室温，备用；步骤3，粘结剂的制备称取0.1g羧甲基纤维素钠溶于纯水中，配成0.4mol/L的羟甲基纤维素钠悬浮液；步骤4，浸渍-提拉法制备负载Pt-TiO2的ACFs甲醛净化材料取0.5gPt-TiO2复合催化剂加入到羧甲基纤维素钠悬浮液中，超声处理30min，再加入步骤2中预处理的活性炭纤维，搅拌60min，然后利用浸渍提拉镀膜机以1cm/min的速度进行提拉，将负载有Pt-TiO2的ACFs自然晾干，并于干燥箱中100℃干燥3h，即可。实施例3一种甲醛净化材料的制备方法，包括以下步骤：步骤1，Pt-TiO2复合催化剂的制备将1gTiO2粉末分散在去离子水中，取0.034mL浓度为0.077mol/L的氯铂酸溶液加入到二氧化钛分散液中，磁力搅拌60min后，以2-3滴/秒的速度滴加0.63mL0.5mol/LNaOH和0.1mol/LNaBH4的混合溶液，磁力搅拌30min，将混合液在80℃下干燥12h，得到1wt％的Pt-TiO2复合催化剂；步骤2，ACFs的预处理取尺寸为5cm×5cm的ACFs放入纯水中超声处理30min，在干燥箱中100℃干燥1h，取出自然冷却至室温，备用；步骤3，粘结剂的制备称取0.1g羧甲基纤维素钠溶于纯水中，配成0.4mol/L的羟甲基纤维素钠悬浮液；步骤4，浸渍-提拉法制备负载Pt-TiO2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种甲醛净化材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，铂‑二氧化钛复合催化剂的制备二氧化钛粉末分散在去离子水中，将浓度为0.077mol/L的氯铂酸溶液滴加至二氧化钛分散液中，磁力搅拌60‑90min后，以2‑3滴/秒的速度滴加的NaOH和NaBH4的混合溶液至氯铂酸完全被还原，80‑100℃下干燥12‑24h，得0.05‑1wt%的铂‑二氧化钛复合催化剂，所述NaOH和NaBH4的体积摩尔比为5:1；步骤2，活性炭纤维的预处理将片状规整的活性炭纤维置于纯水中超声处理20‑30min，在80‑100℃下干燥1‑2h后取出自然冷却至室温，备用；步骤3，粘结剂的制备将羧甲基纤维素钠磁力搅拌条件下溶于去离子水中得浓度为0.08‑0.8mol/L的羧甲基纤维素钠悬浮液；步骤4，浸渍‑提拉法制备负载铂‑二氧化钛的活性炭纤维的甲醛净化材料取0.1‑1g铂‑二氧化钛复合催化剂加至羧甲基纤维素钠溶液中，超声处理20‑30min后加入预处理的活性炭纤维，搅拌30‑60min，再利用浸渍提拉镀膜机进行提拉，将负载有铂‑二氧化钛的活性炭纤维自然晾干，并于100‑150℃下干燥2‑3h即得Pt‑TiO2/ ACFs甲醛净化材料。...

【技术特征摘要】
1.一种甲醛净化材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，铂-二氧化钛复合催化剂的制备二氧化钛粉末分散在去离子水中，将浓度为0.077mol/L的氯铂酸溶液滴加至二氧化钛分散液中，磁力搅拌60-90min后，以2-3滴/秒的速度滴加的NaOH和NaBH4的混合溶液至氯铂酸完全被还原，80-100℃下干燥12-24h，得0.05-1wt%的铂-二氧化钛复合催化剂，所述NaOH和NaBH4的体积摩尔比为5:1；步骤2，活性炭纤维的预处理将片状规整的活性炭纤维置于纯水中超声处理20-30min，在80-100℃下干燥1-2h后取出自然冷却至室温，备用；步骤3，粘结剂的制备将羧甲基纤维素钠磁力搅拌条件下溶于去离子水中得浓度为0.08-0.8mol/L的羧甲基纤维素钠悬浮液；步骤4，浸渍-提拉法制备负载铂-二氧化钛的活性炭纤维的甲醛净化材料取0.1-1g铂-二氧化钛复合催化剂加至羧甲基纤维素钠溶液中，超声处理20-30min后加入预处理的活性炭纤维，搅拌30-60min，再...

【专利技术属性】
技术研发人员：章伟，李文娟，
申请(专利权)人：如皋六维环境科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32