负载型常温除醛催化剂及其制备方法、除醛试剂盒和空气净化设备技术

本发明专利技术提供了一种负载型常温除醛催化剂及其制备方法、除醛试剂盒和空气净化设备。该制备方法包括：步骤S1，采用聚电解质溶液对多孔载体进行浸渍处理，得到聚电解质改性的多孔载体；步骤S2，将聚电解质改性的多孔载体与贵金属盐溶液、还原剂进行混合反应，得到负载型常温除醛催化剂，负载型常温除醛催化剂包括聚电解质改性的多孔载体和贵金属活性成分。本申请的制备方法得到的负载型常温除醛催化剂是以吸附和催化组合的方式对甲醛进行净化；且聚电解质改性在提高贵金属活性组分有效负载率的同时也避免了局部团聚，实现低负载量贵金属的高除醛效率。

【技术实现步骤摘要】
负载型常温除醛催化剂及其制备方法、除醛试剂盒和空气净化设备
本专利技术涉及空气净化
，具体而言，涉及一种负载型常温除醛催化剂及其制备方法、除醛试剂盒和空气净化设备。
技术介绍
甲醛是最典型的室内空气污染物之一，其排放主要源于室内装修使用的各种人造板材、家具及装饰材料等。长期接触会引起人体的多种不适及疾病，甚至致癌，如鼻咽癌、结肠癌、白血病等。2010年，世界卫生组织将甲醛列为人类第一类致癌物，并将室内甲醛浓度的限定标准列为0.1mg/m3，这也是中国室内空气质量的国家标准，是人居环境健康的最低标准。因此，安全且有效地降低室内甲醛浓度已成为公众高度关注的话题。目前室内甲醛的污染控制技术主要有：吸附技术、光催化技术、热催化氧化技术、等离子体技术、生物技术、膜技术、冷凝技术等。市场上应用较多的是吸附技术，它主要是利用多孔性物质(如活性炭、氧化铝、分子筛等)结合氨改性后的吸附性能将甲醛等有害气体进行吸附、反应。该技术具有成本低、短时间吸附速度较快的优点，但也存在吸附性能和吸附容量有限、氨味释放、二次污染及再生困难等缺点。常温催化氧化属于热催化氧化技术范畴，该技术可使甲醛在室温条件下氧化分解为无害的二氧化碳和水，是目前较为理想的一种甲醛去除方法。多孔性物质具有高比表面积或强吸附性，被广泛应用于室内甲醛污染物的吸附净化，但其吸附容量有限，易脱附造成二次污染。贵金属可在室温条件下可完全氧化甲醛为二氧化碳和水，但制备过程中易发生团聚，进而影响催化效果，此外贵金属高昂的成本也限制了其适用范围。r>
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种负载型常温除醛催化剂及其制备方法、除醛试剂盒和空气净化设备，以解决现有技术中常温除甲醛成本高、效率低的问题。为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种负载型常温除醛催化剂的制备方法，该制备方法包括：步骤S1，采用聚电解质溶液对多孔载体进行浸渍处理，得到聚电解质改性的多孔载体；步骤S2，将聚电解质改性的多孔载体与贵金属盐溶液、还原剂进行混合反应，得到负载型常温除醛催化剂，负载型常温除醛催化剂包括聚电解质改性的多孔载体和贵金属活性成分。进一步地，上述聚电解质为聚阴离子电解质或聚阳离子电解质，其中，聚阴离子电解质选自聚苯乙烯磺酸、聚乙烯磷酸、聚甲基丙烯酸与聚乙烯磺酸组成的组中的一种或多种；聚阳离子电解质选自聚烯丙基胺盐酸盐、聚乙烯亚胺、聚二烯丙基二甲基氯化铵、聚乙烯吡啶与聚乙烯胺组成的组中的一种或多种。进一步地，上述聚电解质溶液中聚电解质的质量分数为0.01％～5％，优选为1％～5％。进一步地，上述多孔载体与聚电解质溶液的固液比为1g：5mL～1g：15mL，优选为2g：5mL～1g：15mL。进一步地，上述步骤S1包括：在20～40℃下将多孔载体浸渍在聚电解质溶液中并进行超声处理，超声处理结束后进行固液分离，得到第一固体；对第一固体进行水洗，将水洗后第一固体进行干燥，得到聚电解质改性的多孔载体。进一步地，上述超声功率为200～500W，优选为200W～400W。进一步地，上述超声处理的时间为1～12h，优选为1h～6h。进一步地，上述干燥的温度为50～100℃、时间为10h～24h。进一步地，上述步骤S2包括：步骤S21，在20℃～40℃下，将聚电解质改性的多孔载体与水混合，形成分散液；步骤S22，使分散液与贵金属盐溶液混合形成待还原体系；步骤S23，使待还原体系与还原剂的溶液混合以进行还原反应；步骤S24，还原反应完成后进行固液分离，得到第二固体，将第二固体进行干燥后得到一次负载催化剂，干燥于50℃～100℃鼓风烘箱中进行；步骤S25，重复步骤S21至步骤S24的操作至少一次，得到负载型常温除醛催化剂。进一步地，上述步骤S22中，采用搅拌的方式使分散液与贵金属盐溶液混合，搅拌的速度为100rpm～800rpm，时间为10min～180min。进一步地，上述步骤S23中，采用搅拌的方式使待还原体系与还原剂的溶液混合并进行还原反应，搅拌的速度为100rpm～800rpm，时间为10min～180min。进一步地，上述贵金属盐溶液中的贵金属离子与聚电解质离子带相反电荷。进一步地，上述贵金属盐溶液为硝酸银溶液、二胺二碘铂溶液、氯金酸溶液、氯钯酸钠溶液与氯铂酸溶液中的一种或几种。进一步地，上述贵金属盐溶液的浓度为0.001mol·L-1～0.03mol·L-1。进一步地，上述相对于每10g多孔载体，贵金属盐溶液的添加量为5mL～100mL。进一步地，上述还原剂为柠檬酸钠、葡萄糖、抗坏血酸、硼氢化钠或pH在10～14的硼氢化钠与碱的混合溶液组成的组中的任意一种，其中，碱为氢氧化钾、氢氧化钠或氨水中的任意一种或多种。进一步地，上述还原剂的溶液中还原剂的浓度为0.01mol·L-1～6mol·L-1。进一步地，上述相对于每10g多孔载体，还原剂的溶液的添加量为5mL～100mL。进一步地，上述多孔载体选自氧化铝、分子筛、活性炭、沸石与硅藻土组成的组中的一种或多种，优选多孔载体的粒径为30目～70目，优选多孔载体的孔径为0.4nm～200nm，进一步优选为0.5nm～100nm；优选多孔载体的孔体积为0.1cm3/g～1cm3/g；优选多孔载体的BET比表面积为50m2/g～1600m2/g。根据本专利技术的另一方面，提供了一种负载型常温除醛催化剂，负载型常温除醛催化剂采用上述任一种的制备方法制备而成。根据本专利技术的又一方面，提供了一种负载型常温除醛催化剂，该负载型常温除醛催化剂包括聚电解质改性的多孔载体和贵金属活性成分，优选负载型常温除醛催化剂中贵金属的质量含量为0.01％～1.2％、聚改性电解质的质量含量为0.05％～10％。根据本专利技术的再一方面，提供了一种除醛试剂盒，包括透气容器和除醛材料，该除醛材料为上述的负载型常温除醛催化剂。根据本专利技术的再一方面，提供了一种空气净化设备，包括滤网，滤网上设置除醛材料，该除醛材料为上述的负载型常温除醛催化剂。应用本专利技术的技术方案，本申请首先采用聚电解质溶液对多孔载体进行浸渍处理得到聚电解质改性的多孔载体，该聚电解质改性的多孔载体的表面带有较为丰富的正电荷或负电荷，增加了载体表面的静电吸附位点。在进一步将该改性的多孔载体与贵金属盐溶液和还原剂进行混合反应时，通过静电自组装方法使带相反电荷的贵金属离子更牢固更均匀的吸附在多孔载体上，然后再进行原位还原反应。由于采用静电自组装的方式对贵金属离子进行吸附，从而可实现较低含量贵金属离子在多孔性载体表面的有效负载和均匀分散，因此还原得到的纳米贵金属颗粒也具有均匀分散的特性。由此可见，本申请的制备方法得到的负载型常温除醛催化剂是以吸附和催化组合的方式对甲醛进行净化；且聚电解质改性在提高贵金属活性组分有效负载率的同时也避免了局部团聚，实现低负载量贵金属的高除醛效率。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种负载型常温除醛催化剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：/n步骤S1，采用聚电解质溶液对多孔载体进行浸渍处理，得到聚电解质改性的多孔载体；/n步骤S2，将所述聚电解质改性的多孔载体与贵金属盐溶液、还原剂进行混合反应，得到负载型常温除醛催化剂，所述负载型常温除醛催化剂包括聚电解质改性的多孔载体和贵金属活性成分。/n

【技术特征摘要】
1.一种负载型常温除醛催化剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
步骤S1，采用聚电解质溶液对多孔载体进行浸渍处理，得到聚电解质改性的多孔载体；
步骤S2，将所述聚电解质改性的多孔载体与贵金属盐溶液、还原剂进行混合反应，得到负载型常温除醛催化剂，所述负载型常温除醛催化剂包括聚电解质改性的多孔载体和贵金属活性成分。


2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述聚电解质为聚阴离子电解质或聚阳离子电解质，其中，所述聚阴离子电解质选自聚苯乙烯磺酸、聚乙烯磷酸、聚甲基丙烯酸与聚乙烯磺酸组成的组中的一种或多种；所述聚阳离子电解质选自聚烯丙基胺盐酸盐、聚乙烯亚胺、聚二烯丙基二甲基氯化铵、聚乙烯吡啶与聚乙烯胺组成的组中的一种或多种。


3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述聚电解质溶液中聚电解质的质量分数为0.01％～5％，优选为1％～5％。


4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述多孔载体与所述聚电解质溶液的固液比为1g：5mL～1g：15mL，优选为2g：5mL～1g：15mL。


5.根据权利要求1至4中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S1包括：
在20℃～40℃下将多孔载体浸渍在聚电解质溶液中并进行超声处理，超声处理结束后进行固液分离，得到第一固体；
对所述第一固体进行水洗，将所述水洗后第一固体进行干燥，得到聚电解质改性的多孔载体。


6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述超声功率为200W～500W，优选为200W～400W。


7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述超声处理的时间为1h～12h，优选为1h～6h。


8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述干燥的温度为50℃～100℃、时间为10h～24h。


9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S2包括：
步骤S21，在20℃～40℃下，将所述聚电解质改性的多孔载体与水混合，形成分散液；
步骤S22，使所述分散液与所述贵金属盐溶液混合形成待还原体系；
步骤S23，使所述待还原体系与所述还原剂的溶液混合以进行还原反应；
步骤S24，所述还原反应完成后进行固液分离，得到第二固体，将所述第二固体进行干燥后得到一次负载催化剂，所述干燥于50℃～100℃鼓风烘箱中进行；
步骤S25，重复所述步骤S21至所述步骤S24的操作至少一次，得到所述负载型常温除醛催化剂。


10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S22中，采用搅拌的方式使所述分散液与所述贵金属盐溶液混合，所述搅拌的速度为100rpm～800rpm，时间为10min～180min。...

【专利技术属性】
技术研发人员：王贤波，汪春节，丁泺火，封宗瑜，劳承云，
申请(专利权)人：珠海格力电器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44