一种用作甲醛去除剂的碳载钯粉末的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种用作甲醛去除剂的碳载钯粉末的制备方法，该方法采用EDTA作为络合剂、氨硼烷作为还原剂，使Pd在活性炭载体表面形成纳米粒子。该用作甲醛去除剂的碳载钯粉末有很大的催化比表面、性能较好，在40℃左右即可以催化甲醛氧化，生成二氧化碳和水，使用方式灵活，可处理气体浓度范围较宽，可以与暖气、太阳能集热器等联用，高效的去除室内甲醛。

Preparation method of carbon loaded palladium powder used as formaldehyde remover

The invention discloses a preparation method of a carbon carrying palladium powder used as a formaldehyde removal agent. The method uses EDTA as a complexing agent and a ammonia borane as a reducing agent to form nanoparticles on the surface of the activated carbon carrier by Pd. The carbon carrying palladium powder, which is used as a formaldehyde removal agent, has a great catalytic specific surface and good performance. It can catalyze the oxidation of formaldehyde at about 40 C, produce carbon dioxide and water. It can be used flexibly, can handle the wide range of gas concentration, and can be combined with the heating and solar collector and so on, and the indoor formaldehyde can be effectively removed.

【技术实现步骤摘要】
一种用作甲醛去除剂的碳载钯粉末的制备方法
本专利技术属于用于大气污染治理的材料
，尤其是涉及一种用作甲醛去除剂的碳载钯粉末的制备方法。
技术介绍
甲醛是室内大气中常见的一种污染物，它具有较高的毒性。短期接触低浓度的甲醛就会刺激眼睛及呼吸道而引起过敏反应，长期接触微量的甲醛会增加患癌的可能性。甲醛已经被世界卫生组织确定为致畸形和致癌物质。我国2003年开始实施的《室内空气质量标准》(GB/T18883-2002)规定室内空气中甲醛的最高允许浓度为0.10mg每立方米(1小时均值)。目前，消除甲醛的方法有多种，如①吸附法、②化学吸收法、③光催化法、④等离子体催化法、⑤催化燃烧法(高低温)。①吸附法是一种最常用的消除甲醛的方法，该方法使用大比表面积的强吸附性材料吸附甲醛，如常用的大比表面积的强吸附性材料为多孔碳材料、活性炭、层状粘土、分子筛、活性氧化铝、硅胶等，此种方法简单，但其不足之处是吸附剂的吸附容量有限，需要定期更换，增加了消除甲醛的成本；②化学吸收法是将甲醛与某些活性物质相作用生成不挥发物质，从而将甲醛从净化对象中移除，例如甲醛与硫酸羟胺水溶液作用生成不挥发的硫酸及肟，甲醛与咪唑烷作用生成不挥发性物质，此方法需要定期更换活性物质，不仅增加消除甲醛的成本，同时会产生新的潜在的污染物；③光催化法是使用二氧化钛类催化剂将甲醛氧化消除，基本原理是光照激发二氧化钛产生强氧化性的空穴，空穴将甲醛氧化为二氧化碳与水的产物，产物中多余的氧源自光电子激活的氧分子，这种方法的不足之处在于受光照条件的影响，难以处理大量的甲醛；④等离子体催化法可以在常温常压条件下进行，但是过程中可能产生臭氧及氮氧化物，并且等离子体设备昂贵，能耗高；⑤催化燃烧法是指在有催化剂条件下甲醛被氧分子氧化生成水与二氧化碳，通常的过渡金属氧化物都可以催化甲醛氧化，但是甲醛的完全氧化温度与催化剂种类密切相关。经检索发现专利号200610011398.4，公开号为CN101028595，专利名称为：“一种锰铈复合氧化物催化剂及制备方法和应用”的专利技术专利。其说明书公开了Mn-Ce-O纳米复合氧化物，该甲醛去除剂不使用贵金属，成本较低，但其催化活性不高，需要在100℃左右才能将甲醛完全氧化，使用时需要提供能量加热催化剂，造成能源的浪费。经检索还发现专利号CN200710121423.9，公开号为CN101380574，专利名称为：“一种室温催化完全氧化甲醛的催化剂”的专利技术专利。其说明书公开了Pt/TiO2催化剂在室温条件下就可以高效的将甲醛完全氧化，但该催化剂采用较高载量的贵金属Pt，成本较高，而且Pt作为催化剂容易被空气中的SO2、NO2等污染失去活性。
技术实现思路
本专利技术为解决公知技术中存在的技术问题，提供一种无二次污染、无需更换材料、成本较低并且不易失去活性的用作甲醛去除剂的碳载钯粉末的制备方法。本专利技术所采取的技术方案是：一种用作甲醛去除剂的碳载钯粉末的制备方法，包括如下步骤：(1)催化剂前驱体的注入：在PdCl2稀溶液中加入摩尔比1:1-1:2的EDTA粉末，搅拌0.5h，然后加入活性炭载体，超声振荡，得组分A，活性炭的悬浊液；其中Pd金属与碳载体的质量比为1:5；(2)低温液相还原：在组分A中缓缓加入过量的氨硼烷水溶液，超声振荡或搅拌，使金属盐与氨硼烷发生还原反应，从而使还原出的Pd微粒吸附于活性炭载体上，得组分B；(3)后处理部分：将组分B用水洗多次，真空或惰性气体保护，干燥，即制得用作甲醛去除剂的碳载钯粉末。本专利技术还可以采用如下技术措施：所述的Pd与络合剂的摩尔比为1∶1.5。所述催化剂前驱体的注入步骤为：在10ml2.5mmolPdCl2溶液中，加入3.75×10-2mmol的EDTA，搅拌0.5h，然后加入22mg活性炭载体，超声振荡，得组分A——活性炭的悬浊液；所述低温液相还原步骤为：加入1％氨硼烷水溶液10ml，超声振荡3小时，使金属盐与氨硼烷发生还原反应，从而使还原出的Pd微粒吸附于碳载体上，得组分B；所述后处理部分步骤为：将组分B用水洗多次，真空60℃干燥，即制得用作甲醛去除剂的碳载钯粉末。本专利技术具有的优点和积极效果是：1、本专利技术在制备过程中由于采用了EDTA与Pd2+形成络合物将其保护，从而可以制备得平均较小、粒径均一的Pd金属粒子，Pd粒子的平均粒径约3.0nm左右，可以采用很低的Pd载量获得更好的催化效果。2、本专利技术由于采用了氨硼烷作为还原剂，解决了硼氢化钠还原剂容易分解的技术问题，溶液稳定性好，反应物浓度容易控制。3、本专利技术由于采用了钯作为甲醛氧化的催化剂，解决了非贵金属催化活性低的技术问题，该去除剂在40℃左右即可以催化甲醛氧化，具有使用方式灵活，可处理气体浓度范围较宽的特点。4、本专利技术由于采用了高分散性的钯作为甲醛氧化的催化剂，与采用贵金属铂作为催化剂相比，具有成本低、资源相对丰富的特点。具体实施方式为能进一步了解本专利技术的
技术实现思路
、特点及功效，兹举以下实施例，详细说明如下：实施例1在10ml2.5mmolPdCl2溶液中，加入2.5×10-2mmol的EDTA，搅拌0.5h，然后加入22mg活性炭载体，超声振荡，得组分A——活性炭的悬浊液；组分A在15℃下缓缓加入1％氨硼烷水溶液10ml，超声振荡或搅拌0.5小时，使金属盐与氨硼烷发生还原反应，从而使还原出的Pd微粒吸附于碳载体上，得组分B；将组分B用水洗多次，真空60℃干燥，即制得用作甲醛去除剂的碳载钯粉末。实施例2在10ml2.5mmolPdCl2溶液中，加入5×10-2mmol的EDTA，搅拌0.5h，然后加入22mg活性炭载体，超声振荡，得组分A——活性炭的悬浊液；组分A在15℃下缓缓加入1％氨硼烷水溶液5ml，超声振荡或搅拌3小时，使金属盐与氨硼烷发生还原反应，从而使还原出的Pd微粒吸附于碳载体上，得组分B；将组分B用水洗多次，在氮气保护下60℃干燥，即制得用作甲醛去除剂的碳载钯粉末。实施例3在10ml2.5mmolPdCl2溶液中，加入3.75×10-2mmol的EDTA，搅拌0.5h，然后加入22mg活性炭载体，超声振荡，得组分A——活性炭的悬浊液；组分A在室温条件下缓缓加入1％氨硼烷水溶液10ml，超声振荡或搅拌3小时，使金属盐与氨硼烷发生还原反应，从而使还原出的Pd微粒吸附于碳载体上，得组分B；将组分B用水洗多次，真空60℃干燥，即制得用作甲醛去除剂的碳载钯粉末。实施例4在10ml2.5mmolPdCl2溶液中，加入3.75×10-2mmol的EDTA，搅拌0.5h，然后加入22mg活性炭载体，超声振荡，得组分A——活性炭的悬浊液；组分A在45℃下缓缓加入1％氨硼烷水溶液20ml，超声振荡或搅拌3小时，使金属盐与氨硼烷发生还原反应，从而使还原出的Pd微粒吸附于碳载体上，得组分B；将组分B用水洗多次，真空50℃干燥，即制得用作甲醛去除剂的碳载钯粉末。上述方法制得的碳载钯粉末可以在40℃左右就高效的催化甲醛氧化，生成CO2和H2O。分别取实施例1-4制得甲醛去除剂100毫克，放置于管式固定床反应器中进行实验，实验条件如下：氧气20％，氦气80％，甲醛气体用甲醛气体发生器产生，由氦气吹入反应体系，控制甲醛浓度为0.01％，反应空速(GHSV)为5本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用作甲醛去除剂的碳载钯粉末的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)催化剂前驱体的注入：在PdCl2稀溶液中加入摩尔比1:1‑1:2的EDTA粉末，搅拌0.5h，然后加入活性炭载体，超声振荡，得组分A；其中Pd金属与碳载体的质量比为1:5；(2)低温液相还原：在组分A中缓缓加入过量的氨硼烷水溶液，超声振荡或搅拌，使金属盐与氨硼烷发生还原反应，从而使还原出的Pd微粒吸附于活性炭载体上，得组分B；(3)后处理部分：将组分B用水洗多次，真空或惰性气体保护下干燥，即制得用作甲醛去除剂的碳载钯粉末。

【技术特征摘要】
1.一种用作甲醛去除剂的碳载钯粉末的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)催化剂前驱体的注入：在PdCl2稀溶液中加入摩尔比1:1-1:2的EDTA粉末，搅拌0.5h，然后加入活性炭载体，超声振荡，得组分A；其中Pd金属与碳载体的质量比为1:5；(2)低温液相还原：在组分A中缓缓加入过量的氨硼烷水溶液，超声振荡或搅拌，使金属盐与氨硼烷发生还原反应，从而使还原出的Pd微粒吸附于活性炭载体上，得组分B；(3)后处理部分：将组分B用水洗多次，真空或惰性气体保护下干燥，即制得用作甲醛去除剂的碳载钯粉末。2.根据权利要求1所述用作甲醛去除剂的碳载钯粉末的制备方...

【专利技术属性】
技术研发人员：张俊维，
申请(专利权)人：天津仁智科技发展有限责任公司，
类型：发明
国别省市：天津,12