本發(fā)明屬于催化劑技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種室溫下用于甲醛凈化的催化劑制備方法。

背景技術(shù)：

甲醛是一種重要的全球經(jīng)濟化學品，廣泛應(yīng)用在建筑、木材加工、紡織品、家具、地毯等化學工業(yè)領(lǐng)域。隨著經(jīng)濟發(fā)展人們對辦公、居住條件的要求日益提高，甲醛隨著各種裝飾材料：木板、膠黏劑、內(nèi)墻涂料、木制家具、墻紙和地毯等不可避免地進入到人們所在的環(huán)境當中，由于其高劑量暴露會導(dǎo)致急性中毒，長期接觸可導(dǎo)致慢性中毒，引起鼻咽癌甚至白血病而被列入為致癌物質(zhì)，甲醛成為室內(nèi)空氣中對人危害最大的污染物之一，對人們的身體健康造成了嚴重的危害，已被世界衛(wèi)生組織（WHO）認定為導(dǎo)致人類罹患癌癥和畸變等嚴重疾病的罪魁禍首之一。因此，消除甲醛改善室內(nèi)空氣質(zhì)量成為目前亟待解決的環(huán)境問題。

隨著科學技術(shù)的發(fā)展，國內(nèi)外已出現(xiàn)多種治理室內(nèi)空氣中甲醛污染的空氣凈化技術(shù)，主要有：吸附法、光催化氧化法、等離子技術(shù)、生物降解法和熱催化氧化技術(shù)等。催化氧化法是一種非常有效的消除甲醛技術(shù)，該技術(shù)能夠在較為溫和的條件下將甲醛催化氧化為CO₂和 H₂O，具有能耗低、環(huán)境友好、操作簡單等優(yōu)點，被認為是最有前景的甲醛消除方法。催化氧化甲醛技術(shù)的關(guān)鍵所在是選擇合成合適的、高效的催化劑。目前，負載型貴金屬催化劑在甲醛催化氧化反應(yīng)中表現(xiàn)出良好的催化活性而得到了廣泛的研究。專利ZL200410047973.7公開了一種室溫下催化氧化甲醛的催化劑，該催化劑以金屬氧化物（Al₂O₃、NiO、SiO₂或Fe₂O₃）為載體，以貴金屬（Pt、Ru、Au、Rh或Pd）為活性金屬。專利 CN 1795970A公開了一種高效的室溫條件下催化甲醛的催化劑。該催化劑以 CeO₂、 ZrO₂、 TiO₂、 A1₂O₃等金屬氧化物為載體，以貴金屬Pt、 Au、 Ag等為活性組分?；谀壳八芯康馁F金屬催化劑體系，對于催化劑的回收再生利用涉及的很少。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的問題是提供一種室溫催化氧化消除甲醛的負載型催化劑，其無需外加風、光、熱、電等附加能源裝置，在室溫下其具有較高的甲醛消除效率，同時該催化劑還具有較強的超順磁性，可以通過外加磁場對催化劑進行高效的回收。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案

該室溫催化氧化消除甲醛的負載型催化劑以八面體四氧化三鐵為載體，以鉑為活性組分，其制備方法如下：

一種室溫下用于甲醛凈化的催化劑制備方法，其特征在于：將氯鉑酸水溶液與亞鐵鹽水溶液混合，加熱后加入堿液充分攪拌反應(yīng)生成沉淀，即為所制備的催化劑。

按照上述方案，所述的室溫下用于甲醛凈化的催化劑制備方法，其特征在于：所述氯鉑酸水溶液中貴金屬鉑的負載量為質(zhì)量分數(shù)0.5%～1.5%。

按照上述方案，所述的室溫下用于甲醛凈化的催化劑制備方法，其特征在于：所述亞鐵鹽為氯化亞鐵、硫酸亞鐵、硝酸亞鐵中的一種。

按照上述方案，所述的室溫下用于甲醛凈化的催化劑制備方法，其特征在于：將氯鉑酸水溶液與亞鐵鹽水溶液充分攪拌混合，加熱溫度為50 oC～100 oC時加入堿液。

按照上述方案，所述的室溫下用于甲醛凈化的催化劑制備方法，其特征在于：加入的堿液為氫氧化鈉、氫氧化鉀中的一種，堿液的濃度為1 mol/L～10 mol/L。

按照上述方案，所述的室溫下用于甲醛凈化的催化劑制備方法，其特征在于：加入堿液充分攪拌混合反應(yīng)時間為6 h～15 h。

按照上述方案，所述的室溫下用于甲醛凈化的催化劑制備方法，其特征在于：所生成沉淀磁性分離，真空干燥。

按照上述方案，所述的室溫下用于甲醛凈化的催化劑制備方法，其特征在于：真空干燥的溫度50 oC～100 oC。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明所提供的室溫下用于甲醛凈化的催化劑在室溫下其具有較高的甲醛消除效率，制備工藝簡單，易操作，貴金屬含量低，且無需外加風、光、熱、電等能源裝置，適用于室內(nèi)空氣中甲醛有害氣體的凈化。同時該催化劑還具有較強的超順磁性，可以通過外加磁場對催化劑進行高效的回收。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實例一得到的催化劑的TEM照片。

圖2為本發(fā)明實例一得到的催化劑中鉑元素的高分辨率X射線光電子能譜。

具體實施方式

為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步詳細描述。

實施例一

用移液槍精確量取660 μl濃度為40 mg/ml (按鉑元素質(zhì)量計的濃度，下同)的氯鉑酸水溶液滴入裝有10 ml去離子水的圓底燒瓶中，超聲分散20分鐘；再加入2.57 g氯化亞鐵，在機械攪拌下，均勻混合。水浴加熱至90 oC，加入100 ml濃度為6.4 mol/L氫氧化鈉水溶液，反應(yīng)12 h。磁性分離沉淀，去離子水洗滌數(shù)次，在90 oC真空烘箱中干燥10 h。經(jīng)瑪瑙研缽磨碎后即為負載型催化劑。所制備的催化劑中鉑元素的負載量以質(zhì)量計算為1%。

對本實施例制備的催化劑進行表征檢測。圖1為本實施例制備的負載型催化劑的TEM圖像，可見鉑納米粒子高度分散在八面體四氧化三鐵表面上，鉑納米粒子的平均粒徑約為2.5 nm；圖2為本實施例得到的負載型催化劑中鉑元素的高分辨率X射線光電子能譜（XPS），由圖可見，金屬態(tài)的鉑和離子態(tài)的鉑共存。

將0.1 g本實施例制備的負載型催化劑在催化評價裝置固定床反應(yīng)器中進行甲醛氧化反應(yīng)的催化性能評價。采用氣相色譜儀（TCD檢測器）分析反應(yīng)尾氣中的二氧化碳。催化劑的活性用二氧化碳的生成量來評價甲醛的轉(zhuǎn)化率。實驗結(jié)果表明所制備的負載型催化劑在室溫下具有較高的甲醛催化氧化活性，可以將94.6%的甲醛完全轉(zhuǎn)化為二氧化碳和水。

實施例二

用移液槍精確量取330 μl濃度為40 mg/ml (按鉑元素質(zhì)量計的濃度，下同)的氯鉑酸水溶液滴入裝有10 ml去離子水的圓底燒瓶中，超聲分散20分鐘；再加入2.57 g氯化亞鐵，在機械攪拌下，均勻混合。水浴加熱至90 oC，加入100 ml濃度為6.4 mol/L氫氧化鈉水溶液，反應(yīng)12 h。磁性分離沉淀，去離子水洗滌數(shù)次，在90 oC真空烘箱中干燥10 h。經(jīng)瑪瑙研缽磨碎后即為負載型催化劑。所制備的催化劑中鉑元素的負載量以質(zhì)量計算為0.5%。采用與實施例一相同的方法對本實施例制備的負載型催化劑進行表征測試和性能評價，所制備的負載型催化劑在室溫下可以將43.1% 的甲醛完全轉(zhuǎn)化為二氧化碳和水。

實施例三

用移液槍精確量取1000 μl濃度為40 mg/ml (按鉑元素質(zhì)量計的濃度，下同)的氯鉑酸水溶液滴入裝有10 ml去離子水的圓底燒瓶中，超聲分散20分鐘；再加入2.57 g氯化亞鐵，在機械攪拌下，均勻混合。水浴加熱至90 oC，加入100 ml濃度為6.4 mol/L氫氧化鈉水溶液，反應(yīng)12 h。磁性分離沉淀，去離子水洗滌數(shù)次，在90 oC真空烘箱中干燥10 h。經(jīng)瑪瑙研缽磨碎后即為負載型催化劑。所制備的催化劑中鉑元素的負載量以質(zhì)量計算為1.5%。采用與實施例一相同的方法對本實施例制備的負載型催化劑進行表征測試和性能評價，所制備的負載型催化劑在室溫下具有優(yōu)良的甲醛催化氧化活性，可以將100% 的甲醛完全轉(zhuǎn)化為二氧化碳和水。