本发明专利技术为一种同时室温去除空气中臭氧和甲醛的介孔氧化锰纳米材料，涉及催化和环境保护领域。其特征在于采用蜂窝陶瓷为载体，以先负载氧化介孔锰为基体。介孔氧化锰基体的特征在于介孔的孔径为0.5-3nm。本发明专利技术的整体型催化剂在室温常湿的真实环境中能够完全同时去除空气的甲醛和臭氧，且具有高效、稳定性并无副作用。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术为一种同时室温去除空气中臭氧和甲醛的介孔氧化锰纳米材料，涉及催化和环境保护领域。其特征在于采用蜂窝陶瓷为载体，以先负载氧化介孔锰为基体。介孔氧化锰基体的特征在于介孔的孔径为O. 5-3nm。本专利技术的整体型催化剂在室温常湿的真实环境中能够完全同时去除空气的甲醛和臭氧，且具有高效、稳定性并无副作用。本专利技术还涉及上述的介孔材料制备方法。本专利技术还涉及上述介孔材料应用于各种环保和空气臭氧和甲醛的治理。
技术介绍
世界卫生组织国际癌症研究机构(IARC)组织指出甲醛会导致人类致癌。研究表 明甲醛是一种毒性较高的物质，短期接触甲醛会刺激眼睛、鼻腔和呼吸道而引起过敏反应；长期接触低剂量甲醛可以增加鼻咽癌、白血病和死亡的可能性。因此，中国的《室内空气质量标准》(GB/T18883-2002)中规定室内空气中甲醛的卫生标准(最高允许浓度)分别为O. 10mg/m3。同时，随着我国经济的高速发展和人民生活水平的稳步提高，由房地产业和建筑业带动的装修行业得到了空前的发展。因此，由装修或装饰材料而造成的空气甲醛污染问题非常严重，已经引起全球极大的关注，去除室内空气中的甲醛迫在眉睫。净化甲醛的方法包括吸附法、化学反应法、光催化氧化法和热催化氧化法。目前短期有效的方法是化学反应法，即通过化学试剂与甲醛反应以达到去除空气中甲醛的目的，其主要缺点在于化学试剂有时候不安全、成本高、只能一次使用，且可能会造成二次污染等。常见化学反应法甲醛通过高锰酸钾负载载在氧化铝或活性碳做成的过滤器后生成水和二氧化碳。但是，一旦高锰酸钾完全消耗，过滤器将会失效。往空气中喷洒化学试剂或将污染空气通入化学试剂溶液，由化学试剂(如有机胺等)与甲醛络合生成其它的化学物质。除了成本高外，更甚是其所生成的物质本身具有一定毒性，通常以气溶胶颗粒的形式悬浮在空气中，可以直接进入人体呼吸道和肺部，对人体危害更大。吸附法和光催化法也是常用的去除室内空气中甲醛污染物的方法。吸附法中常用吸附剂是高比表面的多孔材料如活性炭、分子筛等。因为甲醛的沸点较低(_20°C)且分子具有较强的极性，所以在室温下气态甲醛在表面为非极性或者弱极性活性炭等材料上的吸附一般较弱，因此在实际应用中通常需要对这些多孔物质进行改性，以提高其吸附能力。然而，无论物理吸附还是化学吸附都不能得到满意的效果，因为当吸附和脱附达到平衡时(即吸附饱和时)，吸附剂就会失效或需要再生。光催化氧化甲醛技术中常用的催化剂是TiO2，然而在真实条件较低的甲醛去除效率限制了光催化广泛的应用。还有，通过对光催化剂的改性使其电子的迁移发生在可见光区等问题仍然是光催化降解甲醛乃至整个光催化领域中亟待解决的问题。同时，室温或低温催化法分解臭氧是一种长效的方法。中国专利CN90106857采用锰、铜氧化物作活性组分来分解臭氧。CN1259398A、CN117167674A和CN1357348A都是采用锰、铜、镍和铁氧化物作为活性组分，负载在活性碳上来分解臭氧。CN1785507A采用各种锰氧化物作为催化剂在常温下分解臭氧获得了较好的效果。中国专利CN1812835A采用锰与锆或铁中的一种或两种作为催化剂，在150°C得到较好的分解臭氧的效果，需要额外的能量补充。可见，氧化锰是一种优良的臭氧去除剂，不同晶体结构的氧化锰对臭氧的分解性能具有很大的差异。同时，氧化锰的抗湿能力和低温活性都有待于提高。催化氧化法降解空气中的甲醛是一种长效的方法，最为关键的是催化剂。美国专利US 5585083专利技术了一种Pt/Sn02催化剂去除空气中甲醛的方法，催化剂在没有额外的能量输入和-5 25°C条件下，用空气中的氧为氧化剂将健全完全降解成二氧化碳和水。但是，催化剂中高的Pt含量(12% )导致催化剂的价格昂贵，因此这种催化剂只能应用一些军工或者宇航等特殊场合。中国专利CN1698932A用负载金的稀土氧化物或者吸附复合氧化物催化剂，在80-100°C温度下能获得较好的效果，但是高湿度和热能的输入是该催化剂广泛应用的最大障碍。本专利技术的目的是提供一种在室温和高湿度的条件下高效去除甲醛的蜂窝陶瓷催化材料，即将空气中的甲醛完全氧化成二氧化碳(CO2)和水(H2O),适用于空气中的甲醛污染物的去除。环保催化氧化去除空气中的甲醛引起了世界的重视，因为催化剂不需要额外的光或电能就可以将空气中的甲醛转化为无害的H2O和CO2，同时可同时稳定地将臭氧分解成氧气。其优势是处理甲醛效率高，没有二次污染以及不存在吸附饱和等问题。
技术实现思路
本专利技术的目的I :提供一种同时室温去除空气中臭氧和甲醛的介孔氧化锰纳米材料。本专利技术的目的2 :提供一种同时室温去除空气中臭氧和甲醛的介孔氧化锰纳米材料的制备方法。本专利技术的目的是通过以下方案来实现本专利技术提供的同时室温去除空气中臭氧和甲醛的介孔氧化锰纳米材料，采用以下方案实施I.介孔氧化锰纳米材料的制备将一定量的PVP加入含O. Olmol的NaMnO4, KMnO4或者可溶性锰盐的250ml水溶液中，在不断搅拌条件下加入40ml三辛胺，得到溶胶，然后将密封并在50°C晶化24h后，将溶胶转移至带有聚四氟乙烯内衬的釜中，于100°C下水热24h，所得产物经去离子水和乙醇反复洗涤后，放入电热真空干燥箱中于100°C下真空干燥24h :最后放入马弗炉中于200-500°C下煅烧6h脱除模板剂，所得粉末即为介孔氧化锰样品。2.蜂窝陶瓷载体负载介孔氧化锰纳米材料的制备(I)称取一定量介孔氧化锰纳米材料，加入一定比例的去离子水和粘合剂。根据黏度和粒径的要求，将粘合剂与介孔氧化锰纳米材料混合悬乳液高速搅拌I 24h，得到一定浓度的介孔氧化锰纳米材料浆液。(2)采用真空-负压抽提技术将上述介孔氧化锰纳米材料浆液涂覆在预先处理好的蜂窝陶瓷上，在200 800°C焙烧I 36h，得到负载介孔氧化锰纳米材料。本专利技术技术效果本专利技术的技术效果是一种室温可以彻底同时去除空气中的甲醛和臭氧纳米材料的特征在无光的存在下室温常湿条件下，能同时将空气中浓度为O. OlO 50mg/m3的甲醛和O. 010 50mg/m3的臭氧转化成无毒的二氧化碳、水和氧气。本专利技术的优点I.高效性和广谱性本专利技术的高效室温同时去除甲醛和臭氧纳米材料，采用催化的方法，对甲醛和臭氧都有很好的去除能力。2.高稳定性和长效性本专利技术的纳米材料抛弃了吸附技术，采用催化活化氧机理，甲醛和臭氧去除时催化剂不消耗，具有很好的长效性，很高的稳定性和优良的经济性，并对人体无任何不良副作用。 3.无毒性和无副作用本专利技术的高效室温同时去除甲醛和臭氧的催化材料，当应用于空气净化产品时，无毒性，不会有副产物一氧化碳(CO)和甲酸产生。具体实施例方式实施例一介孔氧化锰纳米材料的制备。将一定量的PVP加入含O. Olmol的NaMnO4,KMnO4或者可溶性锰盐的250ml水溶液中，在不断搅拌条件下加入40ml三辛胺，得到溶胶，然后将密封并在50°C晶化24h后，将溶胶转移至带有聚四氟乙烯内衬的釜中，于100°C下水热24h，所得产物经去离子水和乙醇反复洗涤后，放入电热真空干燥箱中于100°C下真空干燥24h :最后放入马弗炉中于200-500°C下煅烧6h脱除模板剂，所得粉末即为介孔氧化锰样品。蜂窝陶瓷载体负载本文档来自技高网...
【技术保护点】
本专利技术为一种同时室温去除空气中臭氧和甲醛的介孔氧化锰纳米材料，其特征介孔氧化锰的孔径为3nm，钛的含量为0？50％。
【技术特征摘要】
1.本发明为一种同时室温去除空气中臭氧和甲醛的介孔氧化锰纳米材料，其特征介孔氧化锰的孔径为3nm，钛的含量为0-50%。2.权利要求I中的同时室温去除空气中臭氧和甲醛的介孔氧化锰纳米材料，其特征纳米材料在于其制备如下 (1)介孔氧化锰纳米材料的制备。(2)蜂窝陶瓷载体负载介孔锰纳米材料的制备。3.权利要求2(I)中介孔氧化锰纳米材料的制备方法，其特征在于采用水热方法合成 将一定量的PVP加入含O. Olmol的NaMnO4, KMnO4或者可溶性锰盐的250ml水溶液中，在不断搅拌条件下加入40ml三辛胺，得到溶胶，然后将密封并在50°C晶化24h后，将溶胶转移至带有聚四氟こ烯内衬的釜中，于100°C下水热24h，所得产物经去离子水和こ醇反复洗涤后，放入电热真空干燥箱中于100°C下真空干燥24h:最后放入马弗炉中于200-500°C下煅烧6h脱除模板剂，所得粉末即为介孔氧化锰样品。4.权利要求2(2)蜂窝陶瓷载体负载介孔氧化锰纳米材料的制备，其特征在于制备的条件如下 (1)称取一定量介孔氧化锰纳...
【专利技术属性】
技术研发人员：唐文明，
申请(专利权)人：上海牛翼新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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