CN105664928A - 一种室温降解空气中甲醛的负载铂的柚子壳活性炭催化剂的制备方法 - Google Patents

一种室温降解空气中甲醛的负载铂的柚子壳活性炭催化剂的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种室温降解空气中甲醛的负载铂的柚子壳活性炭催化剂的制备方法，它包括以下步骤：步骤1：按照质量比为10％的比例将一定量烘干并磨细的柚子壳加入去离子水中；然后加入浓度为10％的氯铂酸溶液，使得金属铂与柚子壳的质量比为0.3％至1.2％；最后磁力搅拌2h；步骤2：将所述步骤1获得的悬浮液放在温度为70℃环境中烘干12小时，蒸干溶液；步骤3：将所述步骤2获得的粉末放置在氮气气氛下，并置于温度为450℃至600℃环境中焙烧2h。

Description

一种室温降解空气中甲醛的负载铂的柚子壳活性炭催化剂的制备方法
技术领域
一种室温降解空气中甲醛的负载铂的柚子壳活性炭催化剂的制备方法，属于环境污染物净化、环境保护和催化剂新材料技术领域。
背景技术
甲醛是一种常见的室内空气污染物，其对人们健康具有很大的危害。随着现代生活水平的不断提高，人们越来越追求家庭装修。然而，装修工程大量使用的板材、涂料或粘结剂，有可能在室内释放大量的甲醛气体，从而威胁人们身体健康。如何有效的去除室内空气中的甲醛，近年来一直备受重视。负载纳米金属铂的催化剂，因其中的Pt结合协同载体能够有效活化空气中的氧分子，进而彻底将甲醛氧化为二氧化碳和水。例如，将Pt负载到活性炭粉末或者纳米二氧化钛颗粒上，均可以很好地将甲醛氧化为二氧化碳和水。然而，常见的负载Pt的室温降解空气中甲醛的催化剂的制备往往需要先制备好活性炭或者二氧化钛载体，然后再通过还原法将Pt负载到这些载体上，经烘干或者焙烧处理后获得所需要的催化剂。这些催化往往制备工艺极为复杂、成本较高。因此，寻找较为简单的制备室温降解空气中甲醛的负载铂的催化剂方法，则十分必要且具有重要实用价值。
基于以上考虑，本发明以来源广、通常作为废弃物的柚子壳为主要原料，研究了一种的制备室温降解空气中甲醛的负载铂的柚子壳活性炭催化剂的方法，实现了活性炭制备和铂的还原与负载一步完成。其具有制备工艺简单、原料来源广、成本低、可以利用废弃物，且获得催化剂室温氧化分解甲醛性能好等优点。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对如上述现有室温降解空气中甲醛的负载铂的催化剂制备技术存在的不足而提供一种制备室温降解空气中甲醛的负载铂的柚子壳活性炭催化剂的方法，其利用废弃的柚子壳为原料，具有制备工艺简单、原料来源广、成本低，且获得催化剂氧化分解甲醛性能好等优点。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种室温降解空气中甲醛的负载铂的柚子壳活性炭催化剂的制备方法，其它包括以下步骤：
步骤1：按照质量比为10％的比例将一定量烘干并磨细的柚子壳加入去离子水中；然后加入浓度为10％的氯铂酸溶液，使得金属铂与柚子壳的质量比为0.3％至1.2％；最后磁力搅拌2h；
步骤2：将所述步骤1获得的悬浮液放在在温度为70℃环境中烘干12小时，蒸干溶液；
步骤3：将所述步骤2获得的粉末放置在氮气气氛下，并置于温度为450℃至600℃环境中焙烧2h。
优选地，所述步骤1中金属铂与柚子壳质量比为1.0％。
优选地，所述步骤3中环境温度为550℃。
优选地，所述步骤1中所述柚子壳在70℃环境中烘干12小时后磨细。
本发明的有益效果是与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1)实现了活性炭制备和铂的还原与负载一步完成。
2)利用废弃的柚子壳为原料，具有制备工艺简单、原料来源广、成本低等优点。
3)获得催化剂室温氧化分解甲醛性能好等优点。为本领域增添了一种制备简单、成本低、高活性的室温氧化分解甲醛的催化材料。
附图说明
附图1为利用X射线光电子能谱仪所测定的实施例3所获得的催化剂中Pt化学状态。
附图2为实施例3所获得的催化剂在室温降解空气中甲醛的效果。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
本发明公布一种室温降解甲醛实验，本发明所制备的负载铂的柚子壳活性炭催化剂的催化活性是通过室温催化降解空气中的甲醛进行评估的。实验过程如下：将含有所制备的催化剂0.15g的密封培养皿，置于容积为600mL密闭反应器中，然后注入约0.3μL的甲醛，通过仪器检测甲醛浓度达到平衡后，打开培养皿的盖子，进行室温甲醛催化降解反应，同时在线检测甲醛浓度和二氧化碳浓度的变化，根据甲醛浓度催化降解前后的差值，计算甲醛降解率。
本发明公布几种柚子壳活性炭催化剂的制备方法，具体参见如下实施例：
实施例1：
一种室温降解空气中甲醛的负载铂的柚子壳活性炭催化剂的制备方法，它包括以下步骤：
1)称取10g烘干并磨细的柚子壳粉，加至100mL去离子水中，然后按照金属铂与柚子壳质量比为0.3％的比例加入浓度为10％的氯铂酸溶液，磁力搅拌2h；
2)将获得的悬浮液于70℃烘干12小时，蒸干溶液；
3)获得粉末在在氮气气氛下，于550℃焙烧2h，即获得室温降解甲醛的负载铂的柚子壳活性炭催化剂。
取该实例所合成的负载铂的柚子壳活性炭催化剂0.15g，按以上所述方法进行室温降解甲醛实验，在400分钟后甲醛的降解率约为53％。
实施例2：
一种室温降解空气中甲醛的负载铂的柚子壳活性炭催化剂的制备方法，它包括以下步骤：
1)称取10g烘干并磨细的柚子壳粉，加至100mL去离子水中，然后按照金属铂与柚子壳质量比为0.7％的比例加入浓度为10％的氯铂酸溶液，磁力搅拌2h；
2)将获得的悬浮液于70℃烘干12小时，蒸干溶液；
3)获得粉末在在氮气气氛下，于550℃焙烧2h，即获得室温降解甲醛的负载铂的柚子壳活性炭催化剂。
取该实例所合成的负载铂的柚子壳活性炭催化剂0.15g，按以上所述方法进行室温降解甲醛实验，在400分钟后甲醛的降解率约为60％。
实施例3：
一种室温降解空气中甲醛的负载铂的柚子壳活性炭催化剂的制备方法，它包括以下步骤：
1)称取10g烘干并磨细的柚子壳粉，加至100mL去离子水中，然后按照金属铂与柚子壳质量比为1.0％的比例加入浓度为10％的氯铂酸溶液，磁力搅拌2h；
2)将获得的悬浮液于70℃烘干12小时，蒸干溶液；
3)获得粉末在在氮气气氛下，于550℃焙烧2h，即获得室温降解甲醛的负载铂的柚子壳活性炭催化剂。附图1证明其中的Pt为0价金属Pt。
取该实例所合成的负载铂的柚子壳活性炭催化剂0.15g，按以上所述方法进行室温降解甲醛实验，在400分钟后甲醛的降解率约为90％。附图2为甲醛的随时间的降解曲线。说明按照1.0％的比例加入浓度为10％的氯铂酸溶液所制备的催化剂在室温条件下，具有最好的催化降解甲醛的活性。
实施例4：
一种室温降解空气中甲醛的负载铂的柚子壳活性炭催化剂的制备方法，它包括以下步骤：
1)称取10g烘干并磨细的柚子壳粉，加至100mL去离子水中，然后按照金属铂与柚子壳质量比为1.2％的比例加入浓度为10％的氯铂酸溶液，磁力搅拌2h；
2)将获得的悬浮液于70℃烘干12小时，蒸干溶液；
3)获得粉末在在氮气气氛下，于550℃焙烧2h，即获得室温降解甲醛的负载铂的柚子壳活性炭催化剂。
取该实例所合成的负载铂的柚子壳活性炭催化剂0.15g，按以上所述方法进行室温降解甲醛实验，在400分钟后甲醛的降解率约为36％。
实施例5-1：
一种室温降解空气中甲醛的负载铂的柚子壳活性炭催化剂的制备方法，它包括以下步骤：
1)称取10g烘干并磨细的柚子壳粉，加至100mL去离子水中，然后按照金属铂与柚子壳质量比为1.0％的比例加入浓度为10％的氯铂酸溶液，磁力搅拌2h；
2)将获得的悬浮液于70℃烘干12小时，蒸干溶液；
3)获得粉末在在氮气气氛下，于450℃焙烧2h，即获得室温降解甲醛的负载铂的柚子壳活性炭催化剂。
取该实例所合成的负载铂的柚子壳活性炭催化剂0.15g，按以上所述方法进行室温降解甲醛实验，在400分钟后甲醛的降解率约为47％。
实施例5-2：
一种室温降解空气中甲醛的负载铂的柚子壳活性炭催化剂的制备方法，它包括以下步骤：
1)称取10g烘干并磨细的柚子壳粉，加至100mL去离子水中，然后按照金属铂与柚子壳质量比为1.0％的比例加入浓度为10％的氯铂酸溶液，磁力搅拌2h；
2)将获得的悬浮液于70℃烘干12小时，蒸干溶液；
3)获得粉末在在氮气气氛下，于600℃焙烧2h，即获得室温降解甲醛的负载铂的柚子壳活性炭催化剂。
取该实例所合成的负载铂的柚子壳活性炭催化剂0.15g，按以上所述方法进行室温降解甲醛实验，在400分钟后甲醛的降解率约为70％。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (4)

1.一种室温降解空气中甲醛的负载铂的柚子壳活性炭催化剂的制备方法，其特征在于，它包括以下步骤：
步骤1：按照质量比为10％的比例将一定量烘干并磨细的柚子壳加入去离子水中；然后加入浓度为10％的氯铂酸溶液，使得金属铂与柚子壳的质量比为0.3％至1.2％；最后磁力搅拌2h；
步骤2：将所述步骤1获得的悬浮液放在在温度为70℃环境中烘干12小时，蒸干溶液；
步骤3：将所述步骤2获得的粉末放置在氮气气氛下，并置于温度为450℃至600℃环境中焙烧2h。
2.根据权利要求1所述一种室温降解空气中甲醛的负载铂的柚子壳活性炭催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤1中金属铂与柚子壳质量比为1.0％。
3.根据权利要求1或2所述一种室温降解空气中甲醛的负载铂的柚子壳活性炭催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤3中焙烧的环境温度为550℃。
4.根据权利要求1至3任一项所述一种室温降解空气中甲醛的负载铂的柚子壳活性炭催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤1中所述柚子壳在70℃环境中烘干12小时后磨细。
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