一种空气净化方法技术

本发明专利技术公开了一种空气净化方法，属于空气净化技术领域，一种空气净化方法，采用金催化剂用于空气净化，金催化剂的活性组分为Au，载体为经过金属化合物助剂修饰的Al

A method of air purification

【技术实现步骤摘要】
一种空气净化方法
本专利技术属于空气净化领域，尤其涉及一种空气净化方法。
技术介绍
自Haruta等(Haruta，M.Yamada，N.，J.Catal.，1989，115，301)发现高分散的Au催化剂对CO低温完全氧化反应具很高的催化活泩以后，Au催化剂引起众多研究者的关注。研究内容涉及Au催化剂的制备方法、载体的选用、在不同反应类型中的应用以及在相应反应中Au催化剂催化作用机理的探讨等。现有负载型金催化剂制备工艺复杂，催化剂表面杂质难以去除，重现性差，难以工业化生产；金催化剂粒子在使用过程中较易团聚，稳定性较差，易失活，寿命短，难以良好地应用于空气净化领域，以达到去除空气中的甲醛、CO、以及臭氧的效果。
技术实现思路
为了克服现有技术的缺陷，本专利技术所要解决的技术问题在于提出一种新的空气净化方法，通过制备的金催化剂具有活性高、抗潮湿性能强、使用寿命长的特点，将其应用于空气净化领域中，在常温常湿环境中，可有效去除空气中的甲醛、CO、以及臭氧。为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：本专利技术提供的一种空气净化方法，采用金催化剂用于空气净化，金催化剂的活性组分为Au，载体为经过金属化合物助剂修饰的Al2O3，Au和Al2O3的质量百分比为(0.5～3.0)：100，金催化剂表面的Au颗粒的平均粒径为3.2～3.6nm，Al2O3的粒径为2.0～3.0mm。优选地，空气净化是指净化空气中的甲醛、CO、臭氧中的一种或多种。优选地，Al2O3为γ－Al2O3、α－Al2O3、χ－Al2O3或ρ－Al2O3中的一种。优选地，Al2O3呈球状、柱状或粉状中的一种。优选地，金催化剂由以下制备方法制备得到：S1：选取材料，选取Au作为活性组分，Al2O3作为载体，S2：修饰Al2O3，将S1中选取的Al2O3载体烘干后浸渍在金属化合物溶液中，0.8－1.2h后对浸渍处理后的Al2O3载体烘干，制得修饰的Al2O3载体，S3：制备金溶胶，在室温及搅拌下，将溴化铵类化合物的四氢呋喃溶液加入到HAuCl4的NaCl溶液中，并继续搅拌，待混合溶液分层后，加入烷基硫醇的四氢呋喃溶液，搅拌均匀后，将NaBH4的NaCl溶液加入至上述溶液中，在室温下反应1.8～2.2h后，分离获得有机相，将有机相蒸发，获得余液，加入醇溶液获得混合液，振荡静置，将该混合液进行离心分离，获得沉淀物，分别用纯水、醇溶液对沉淀物进行多次洗涤，获得金纳米团簇沉淀物，将获得的金纳米团簇沉淀物用正己烷溶解制成烷基硫醇单层保护金溶胶作为浸渍液，S4：制备催化剂前体，将金溶胶等容浸渍于修饰的Al2O3载体上，蒸发去除溶剂，并烘干，获得金催化剂前体，S5：活化催化剂前体，将金催化剂前体在400～450℃条件下，用含CO的空气混合气活化1.8～2.2h，即得负载型金催化剂。上述醇溶液为乙醇溶液。优选地，步骤S1中，选取的载体的三氧化二铝质量分数≥95％，比表面积≥200m2/g，孔容≥0.45cm3/g，粒径2.0～3.0mm。优选地，步骤S2中，两次的烘干温度均为110－130℃。优选地，步骤S2中，金属化合物溶液中的金属为铁、铜、锰、铑、钌、铈、钼或钛中的一种。优选地，步骤S3中，溴化铵类化合物为四丁基溴化铵或四正辛基溴化铵，四丁基溴化铵或四正辛基溴化铵的浓度范围：0.1～0.3mol/L，HAuCl4的浓度范围：0.02～0.04mol/L，烷基硫醇的浓度范围：0.03～0.05mo1/L，NaBH4的浓度范围：0.3～0.5mol/L。优选地，步骤S3中，金纳米团簇的烷基硫醇为C8～C16烷基硫醇。优选地，步骤S4中，烘干温度为60～80℃，烘干时间为2～3h。优选地，步骤S5中，空气混合气中的CO含量为1.0％～1.5％。优选地，步骤S3中，离心分离的转速为6000～10000转/min。优选地，步骤S3中，获得余液后加入乙醇的量为200～500mL。优选地，步骤S3中，正己烷溶剂与金纳米团簇沉淀物的用量比例为100mL：(95～101)mg。优选地，步骤S4中，Al2O3载体与金胶溶液的用量比例为1g：(10～20)mL。本专利技术的有益效果为：1、通过本方法制备的金催化剂具有活性高、使用寿命长的特点，将其应用于空气净化领域中可有效去除空气中的甲醛、CO、以及臭氧。2、通过本方法制备的金催化剂可在常温、常湿条件下去除甲醛、CO、以及臭氧。3、通过本方法制备的金催化剂稳定性好、抗潮湿性能强。4、通过载体的修饰以及金溶胶粒径的控制可阻止和延缓催化剂表面金粒子的团聚，有效防止金催化剂失活。5、金催化剂前体在400～500℃条件下活化1.8～2.2h，减少活化时间并提高催化剂活性，甲醛、一氧化碳等污染物完全催化转化的空速可提高20～30％。6、工艺流程合理、成本低、成品率高，可实现工业化生产。附图说明图1是本专利技术实施例一的金催化剂的TEM图。图2是本专利技术实施例一的金催化剂表面Au纳米粒子粒径分布图。图3是本专利技术实施例二的金催化剂的TEM图。图4是本专利技术实施例三的金催化剂的TEM图。图5是本专利技术实施例四的金催化剂的TEM图。具体实施方式现结合附图和具体实施方式对本专利技术进一步说明。实施例一：选用市售的球状的γ－Al2O3载体，载体的三氧化二铝质量分数≥95％，比表面积≥200m2/g，孔容≥0.45cm3/g，粒径2.0～3.0mm。球状的Al2O3载体相比于柱状和粉状的Al2O3载体具有更高的空速。称取γ－Al2O3载体100g，置于烘箱中，在120℃下，烘干2h。将烘干后的γ－Al2O3载体浸入含10％六水合硝酸铈[Ce(N03)3·6H20]、10％柠檬酸的混合水溶液中，1h后置于烘箱中，在120℃下烘干，得到铈修饰的γ－Al2O3(简称载体A)，作为载体备用。采用十二烷基硫醇(简称为R12，分子式为R12H25SH)作为保护剂合成出十二烷基硫醇单层保护金纳米团簇(R12AuMPCs)。在室温及剧烈搅拌下，将100mL浓度0.1mol/L的(C4H9)4NBr的四氢呋喃溶液加入到58.6mL浓度3.5x10－2mol/LHAuCl4的NaCl饱和溶液中，并继续搅拌，待混合溶液分层后，加入145mL浓度0.035mo1/LC12H25SH的四氢呋喃溶液，搅拌均匀后，将60mL浓度0.35mol/LNaBH4的NaCl水溶液加入；继续搅拌2h后，用分液漏斗分离获得有机相，将有机相蒸发除去溶剂，获得余液，加入200mL乙醇获得混合液，振荡静置。将该混合液进行高速(8000转/min)离心分离，获得黑褐色沉淀物。分别用纯水、乙醇多次洗涤该沉淀物，以除去反应残留物等杂质，最后获得含404mgAu的金纳米团簇(R12AuMPCs)沉淀物。将含404mgAu的十二烷基硫醇单层保护金纳米团簇(R本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种空气净化方法，其特征在于，采用金催化剂用于空气净化；/n所述金催化剂的活性组分为Au，载体为经过金属化合物助剂修饰的Al

【技术特征摘要】
1.一种空气净化方法，其特征在于，采用金催化剂用于空气净化；
所述金催化剂的活性组分为Au，载体为经过金属化合物助剂修饰的Al2O3；
Au和Al2O3的质量百分比为（0.5～3.0）:100；
金催化剂表面的Au颗粒的平均粒径为3.2～3.6nm；
Al2O3的粒径为2.0～3.0mm。


2.根据权利要求1所述的空气净化方法，其特征在于，
所述的空气净化是指净化空气中的甲醛、CO、臭氧中的一种或多种。


3.根据权利要求1所述的空气净化方法，其特征在于，
所述Al2O3为γ-Al2O3、α-Al2O3、χ-Al2O3或ρ-Al2O3中的一种。


4.根据权利要求1所述的空气净化方法，其特征在于，
所述金催化剂由以下制备方法制备得到：
S1：选取材料，选取Au作为活性组分，Al2O3作为载体；
S2：修饰Al2O3，将S1中选取的Al2O3载体烘干后浸渍在金属化合物溶液中，0.8-1.2h后对浸渍处理后的Al2O3载体烘干，制得修饰的Al2O3载体；
S3：制备金溶胶，在室温及搅拌下，将溴化铵类化合物的四氢呋喃溶液加入到HAuCl4的NaCl溶液中，并继续搅拌，待混合溶液分层后，加入烷基硫醇的四氢呋喃溶液，搅拌均匀后，将NaBH4的NaCl溶液加入至上述溶液中，在室温下反应1.8～2.2h后，分离获得有机相，将有机相蒸发，获得余液，加入醇溶液获得混合液，振荡静置，将该混合液进行离心分离，获得沉淀物，分别用纯水、醇溶液对沉淀物进行多次洗涤，获得金纳米团簇沉淀物，将获得的金纳米团簇沉淀物用正己烷溶解制成烷基硫醇单层保护金溶胶作为浸...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄益泽，
申请(专利权)人：厦门嵩湖环保股份有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35