一种室温催化甲醛的催化剂及其制备方法技术

本发明专利技术提出一种室温催化甲醛的催化剂及其制备方法，包括活性组分和载体，其中活性组分包括铂纳米粒子，所述载体为镍铝复合水滑石和勃姆石组成的混合物。包括如下步骤：步骤一，将六水硝酸镍和九水硝酸铝溶解在聚乙二醇和环己烷的混合溶液中；步骤二，向步骤一中所得溶液滴加氨水，然后陈化，离心，洗涤，干燥，以便获得镍铝复合氧化物载体；步骤三，用九水硝酸铝制备勃姆石，切割成片，将镍铝复合氧化物载体引入勃姆石中以便获得催化剂前驱体；步骤四，将催化剂前驱体浸渍于氯铂酸溶液中，抽干；步骤五，将步四所得产物用硼氢化钠还原剂还原，然后搅拌，离心，洗涤，干燥，获得催化剂。催化效率高，成本低，无毒无害的优点。无毒无害的优点。无毒无害的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种室温催化甲醛的催化剂及其制备方法


[0001]本专利技术涉及催化剂
，具体涉及一种室温催化甲醛的催化剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]甲醛是全球公认的室内污染空气中最常见的碳氢化合物，在中国政府发布的有毒和有害空气污染物清单中排名第二。其来源主要是各种建筑材料和室内装饰材料(家具、涂料、皮革)等。长期暴露于甲醛可导致鼻部肿瘤、皮肤癌和呼吸系统损伤等疾病，对人类健康造成严重的危害。因此，迫切需要有效降低空气中的甲醛水平，以提高空气质量。如中国专利CN101497042A公开了一种高效催化高浓度甲醛氧化催化剂，该催化剂以水滑石为载体，以Pt单原子为活性中心，在常温下可消除工业上高浓度的甲醛尾气。但是所需的Pt负载量较多，成本较高。

技术实现思路

[0003]本专利技术在一定程度上解决现有相关技术中存在的问题之一，为此，本专利技术的一个目的在于提出一种室温催化甲醛的催化剂，催化效率高，成本低，无毒无害的优点。
[0004]上述目的是通过如下技术方案来实现的：
[0005]一种室温催化甲醛的催化剂，包括活性组分和载体，其中活性组分包括铂纳米粒子，所述载体为镍铝复合水滑石和勃姆石组成的混合物。
[0006]作为本专利技术的进一步改进，所述铂纳米粒子在所述载体上的负载量为大于0wt％且小于1wt％。
[0007]作为本专利技术的进一步改进，所述铂纳米粒子在所述载体上的负载量为0.2wt％。
[0008]作为本专利技术的进一步改进，所述镍铝复合水滑石中的镍和铝摩尔比为1：9或1：7或1：5。
[0009]本专利技术的另一个目的在于提出一种催化氧化甲醛的催化剂的制备方法，
[0010]上述目的是通过如下技术方案来实现的：
[0011]一种催化氧化甲醛的催化剂的制备方法，用于制备如权利要求1
‑
4任一所述的一种室温催化甲醛的催化剂，其特征在于，包括如下步骤：
[0012]步骤一，将六水硝酸镍和九水硝酸铝溶解在聚乙二醇和环己烷的混合溶液中；
[0013]步骤二，向步骤一中所得溶液滴加氨水，然后陈化，离心，洗涤，干燥，以便获得镍铝复合氧化物载体；
[0014]步骤三，用九水硝酸铝制备勃姆石，切割成片，将镍铝复合氧化物载体引入勃姆石中以便获得催化剂前驱体；
[0015]步骤四，将催化剂前驱体浸渍于氯铂酸溶液中，抽干；
[0016]步骤五，将步四所得产物用硼氢化钠还原剂还原，然后搅拌，离心，洗涤，干燥，获得催化剂。
[0017]作为本专利技术的进一步改进，在步骤二中，所述氨水的质量分数为25
‑
28wt％。
[0018]作为本专利技术的进一步改进，所述步骤二中的干燥温度为60
‑
90℃，干燥时间为15h；所述步骤五中的干燥温度为60
‑
90℃，干燥时间为12h。
[0019]作为本专利技术的进一步改进，在步骤三中，将勃姆石切割成片的步骤具体为：将勃姆石的切割成尺寸为10mm
×
10mm
×
2mm的薄片。
[0020]作为本专利技术的进一步改进，所述硼氢化钠还原剂的浓度为0.572mo l
·
L
‑1。
[0021]与现有技术相比，本专利技术的至少包括以下有益效果：
[0022]1.本专利技术提出一种室温催化甲醛的催化剂及其制备方法，以镍铝复合水滑石和勃姆石组成的混合物为载体，为甲醛的吸附提供了丰富的碱性和氧化还原活性位点，且同时与Pt纳米粒子协同作用，以Pt纳米粒子作为催化中心，能够促进吸附氧的解离，从而形成氧化甲醛的活性氧，催化效率高，成本低，无毒无害的优点。
[0023]2.由于N iAl 9
‑
LDHs、Pt NPs和勃姆石之间的协同作用，复合材料在室温下具有增强的甲醛催化氧化活性，以较少量Pt NPs即可以高效地将甲醛完全分解为CO2和H2O，成本低，无毒无害。
[0024]3.勃姆石提供了大量的表明羟基，通过分散Pt纳米粒子而增加了催化剂表面的活性面积。
附图说明
[0025]图1为实施例中催化剂Pt0.2/N iAl9
‑
LDHs/Al OOH的透射电镜图。
具体实施方式
[0026]以下实施例对本专利技术进行说明，但本专利技术并不受这些实施例所限制。对本专利技术的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换，而不脱离本专利技术方案的精神，其均应涵盖在本专利技术请求保护的技术方案范围当中。
[0027]实施例一：
[0028]如图1，一种用于室温催化甲醛的催化剂，包括活性组分和载体，其中活性组分包括铂纳米粒子，所述载体为镍铝复合水滑石和勃姆石组成的混合物。
[0029]本专利技术提出一种用于室温催化甲醛的催化剂，以镍铝复合水滑石和勃姆石组成的混合物为载体，为甲醛的吸附提供了丰富的碱性和氧化还原活性位点，且同时与Pt纳米粒子协同作用，以Pt纳米粒子作为催化中心，能够促进吸附氧的解离，从而形成氧化甲醛的活性氧。
[0030]本专利技术的勃姆石提供了大量的表明羟基，通过分散Pt纳米粒子而增加了催化剂表面的活性面积。
[0031]本专利技术由于NiAl 9
‑
LDHs、Pt NPs和勃姆石之间的协同作用，复合材料在室温下具有增强的甲醛催化氧化活性，以较少量Pt NPs即可以高效地将甲醛完全分解为CO2和H2O，成本低，无毒无害。
[0032]所述铂纳米粒子在所述载体上的负载量为大于0wt％且小于1wt％。本实施例中，以载体总重为100％计算，所述铂纳米粒子在所述载体上的负载量为0.2wt％。
[0033]所述镍铝复合水滑石中的镍和铝摩尔比为1：9或1：7或1：5。本实施例中，所述镍铝
复合水滑石中的镍和铝摩尔比为1：9。
[0034]本实施例中，勃姆石为水合氧化铝(AlOOH)。
[0035]实施例二：
[0036]一种催化氧化甲醛的催化剂的制备方法，用于制备实施例一中所述的一种用于室温催化甲醛的催化剂，包括如下步骤：
[0037]步骤一，将六水硝酸镍和九水硝酸铝溶解在聚乙二醇和环己烷的混合溶液中；
[0038]步骤二，向步骤一中所得溶液滴加氨水，然后陈化，离心，洗涤，干燥，以便获得镍铝复合水滑石载体；
[0039]步骤三，用九水硝酸铝制备勃姆石，切割成片，将镍铝复合水滑石载体引入勃姆石中以便获得催化剂前驱体；
[0040]步骤四，将催化剂前驱体浸渍于氯铂酸溶液中，抽干；
[0041]步骤五，将步四所得产物用硼氢化钠还原剂还原，然后搅拌，离心，洗涤，干燥，获得催化剂。
[0042]在步骤二中，所述氨水的质量分数为25
‑
28wt％。
[0043]在步骤二中，干燥温度为60
‑
90℃，干燥时间为15h。
[0044]在步骤三中，将勃姆石切割成片的步骤具本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种室温催化甲醛的催化剂，其特征在于，包括活性组分和载体，其中活性组分包括铂纳米粒子，所述载体为镍铝复合水滑石和勃姆石组成的混合物。2.根据权利要求1所述的一种室温催化甲醛的催化剂，其特征在于，所述铂纳米粒子在所述载体上的负载量为大于0wt％且小于1wt％。3.根据权利要求1或2所述的一种室温催化甲醛的催化剂，其特征在于，所述铂纳米粒子在所述载体上的负载量为0.2wt％。4.根据权利要求1所述的一种室温催化甲醛的催化剂，其特征在于，所述镍铝复合水滑石中的镍和铝摩尔比为1：9或1：7或1：5。5.一种室温催化甲醛催化剂的制备方法，用于制备如权利要求1
‑
4任一所述的一种室温催化甲醛的催化剂，其特征在于，包括如下步骤：步骤一，将六水硝酸镍和九水硝酸铝溶解在聚乙二醇和环己烷的混合溶液中；步骤二，向步骤一中所得溶液滴加氨水，然后陈化，离心，洗涤，干燥，以便获得镍铝复合氧化物载体；步骤三，用九水硝酸铝制备勃姆石，切割成片，将镍铝复合氧化物载体引入勃姆石中以便获得催化剂前驱体；步骤四，...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁国威，许福山，李锦俊，袁子芙，陈南华，
申请(专利权)人：大气广东科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：