催化剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种催化剂的制备方法，包括以下步骤：将活性炭、二价锰盐、二价铜盐及高锰酸盐在溶剂中混合，在20℃～30℃下进行老化；除去老化后的混合物的滤液，将老化后的固相于100℃～110℃下加热处理；将加热处理后的固相在非氧化气氛下于280℃～300℃下煅烧。本发明专利技术还公开了一种催化剂。本发明专利技术还公开了一种该催化剂在催化降解甲醛中的应用。化剂在催化降解甲醛中的应用。

【技术实现步骤摘要】
催化剂及其制备方法


[0001]本专利技术涉及环保
，具体涉及一种催化剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着人们生活水平的不断提高以及环保、健康意识的逐步加强，室内空气污染问题已经越来越受到人们的重视。甲醛是引起室内空气污染的主要挥发性有机物，源自于家具、建筑装饰和装潢材料等。在众多的治理方法中，催化氧化技术可将甲醛转化为CO2和H2O，且操作简便、成本低、效率高，具有广阔的发展前景和实际应用的潜力。
[0003]目前，去除甲醛的方法主要有以下几种：吸附法、植物净化法、空气负离子净化技术、化学反应法、光催化法以及催化氧化法。其中，植物净化处理甲醛效率较低且耗时较长；化学反应法中化学试剂消耗量大而且会造成二次污染；吸附法需多次更换吸附材料且存在脱附饱和的问题；光催化、等离子体技术等方式需要提供额外的光能和电能。催化氧化法不同于以上这些方法，催化氧化法可将甲醛转化为二氧化碳和水，去除效率高，没有二次污染，并且催化剂寿命长、可重复利用，虽然该方法有多种优点，但是最大的障碍是如何采用简便易操作的方法开发出一种可在常温下催化分解甲醛的催化剂。

技术实现思路

[0004]基于此，有必要提供一种可在常温下催化分解甲醛的催化剂及其制备方法。
[0005]本专利技术的目的之一是提供一种催化剂的制备方法，包括以下步骤：
[0006]将活性炭、二价锰盐、二价铜盐及高锰酸盐在溶剂中混合，在20℃～30℃下进行老化；
[0007]除去老化后的混合物的滤液，将老化后的固相于100℃～110℃下加热处理；
[0008]将加热处理后的固相在非氧化气氛下于280℃～300℃下煅烧。
[0009]在其中一个实施例中，所述二价锰盐与所述二价铜盐的摩尔比为(1～5):1。
[0010]在其中一个实施例中，所述二价锰盐与所述高锰酸盐的摩尔比为(1～3):1。
[0011]在其中一个实施例中，所述高锰酸盐与所述活性炭的摩尔比为(5～20):100。
[0012]在其中一个实施例中，所述老化的时间为10小时～14小时。
[0013]在其中一个实施例中，所述煅烧的时间为2.5小时～3.5小时。
[0014]在其中一个实施例中，所述溶剂为水。
[0015]在其中一个实施例中，所述二价锰盐选自醋酸锰、硫酸锰、硝酸锰及氯化锰中的一种或多种。
[0016]在其中一个实施例中，所述二价铜盐选自硫酸铜、硝酸铜及氯化铜中的一种或多种。
[0017]本专利技术的另一目的在于提供上述任一实施例所述的催化剂的制备方法制备得到的催化剂。
[0018]本专利技术的另一目的在于提供上述任一实施例的催化剂在催化降解甲醛中的应用。
[0019]本专利技术至少具有以下有益效果：
[0020]1、本专利技术制备的催化剂，以活性炭作为载体，采用氧化还原方法，制备得到可在室温下将甲醛氧化分解的铜锰复合氧化物活性炭催化剂，该催化剂不需要供额外的光能和电能，在常温下即可催化甲醛降解。该催化剂的制备避免采用贵金属，极大地降低成本，对于后续工业放大提供了可行性；
[0021]2、本专利技术制备的铜锰催化剂性能优异，可将甲醛催化分解为CO2和H2O。并且，本专利技术制备的催化剂，可高效持续地将室内的甲醛分解且不会产生中间产物造成二次污染；制备工艺简单易操作，可用于空气净化领域的放大生产。
具体实施方式
[0022]为了便于理解本专利技术，下面将对本专利技术进行更全面的描述。本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本专利技术的公开内容的理解更加透彻全面。
[0023]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。
[0024]除了在操作实施例中所示以外或另外表明之外，所有在说明书和权利要求中表示成分的量、物化性质等所使用的数字理解为在所有情况下通过术语“约”来调整。因此，除非有相反的说明，否则上述说明书和所附权利要求书中列出的数值参数均是近似值，本领域的技术人员能够利用本文所公开的教导内容寻求获得的所需特性，适当改变这些近似值。用端点表示的数值范围的使用包括该范围内的所有数字以及该范围内的任何范围，例如，1至5包括1、1.1、1.3、1.5、2、2.75、3、3.80、4和5等等。
[0025]本专利技术的目的之一是提供一种催化剂的制备方法，包括以下步骤：
[0026]将活性炭、二价锰盐、二价铜盐及高锰酸盐在溶剂中混合，在20℃～30℃下进行老化；
[0027]除去老化后的混合物的滤液，将老化后的固相于100℃～110℃下加热处理；
[0028]将加热处理后的固相在非氧化气氛下于280℃～300℃下煅烧。
[0029]活性炭的类型没有特别的限制，可使用多种已知的活性炭种类。活性炭品种的例子包括由原材料，如椰壳、煤质和木质制造的活性炭。这些活性炭品种可通过任何已知方法制造。一般可通过对原材料的蒸气活化作用而制造。
[0030]活性炭是一种多用途且价格相对低廉的吸附剂，其由多种丰富的含碳原料如煤、木材和椰壳等生产。活性炭的独特特性与其碳基骨架有关，其是一种高度多孔的，其孔径可以在很宽的范围内变化，从可视的裂纹和裂缝到分子级的裂纹和裂缝。在这些最小的孔之间的分子间引力产生吸附力，这会使被吸附气体冷凝入这些分子级的孔中或者使被吸附液体从溶液中沉积入这些分子级的孔中。
[0031]活性炭可以具有各种形式，例如薄膜，整块，颗粒，粉末，薄片，棒材，纳米孔和类似形式。
[0032]活性炭的平均孔度可以是约10nm至约100nm，比表面积为约5m2/g至约1,500m2/g，和孔体积为约0.2cm3/g至约2cm3/g。例如，活性炭的平均孔度可以是约60nm至约120nm，约
10nm至约80nm，或约80nm至约100nm，比表面积为约200m2/g至约1,000m2/g，约200m2/g至约800m2/g，或约400m2/g至约900m2/g，和孔体积为约0.3cm3/g至约1.8cm3/g，约0.2cm3/g至约2cm3/g，或约0.25cm3/g至约1.5cm3/g。在另一实例中，活性炭的孔度可以是至少10nm，至少30nm，至少50nm，或至少60nm至约80nm，约100nm，约125nm，或约150nm，比表面积为至少150m2/g，至少200m2/g，至少300m2/g，至少350m2/g，或至少400m2/g至约750m2/g，约800m2/g，约900m2/g，约1,000m2/g，约1,100m2/g，或约1,250m2/g，和孔体积为至少0.4cm3/g，至少0.5cm3/g，至少0.6cm3/g，或至少0.7cm3/g至约1cm3/g，约1.2cm3/g，约1.5cm3/g，约1.8cm3/g，或约2cm3/g。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将活性炭、二价锰盐、二价铜盐及高锰酸盐在溶剂中混合，在20℃～30℃下进行老化；除去老化后的混合物的滤液，将老化后的固相于100℃～110℃下加热处理；将加热处理后的固相在非氧化气氛下于280℃～300℃下煅烧。2.根据权利要求1所述的催化剂的制备方法，其特征在于，所述二价锰盐与所述二价铜盐的摩尔比为(1～5):1。3.根据权利要求2所述的催化剂的制备方法，其特征在于，所述二价锰盐与所述高锰酸盐的摩尔比为(1～3):1。4.根据权利要求3所述的催化剂的制备方法，其特征在于，所述高锰酸盐与所述活性炭的摩尔比为(5～20):100。5.根据权利要求1所述的催化...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡康泽，王贤波，毛建平，刘江，金星，林萍，
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：