CN109289918A - 不含贵金属的消除甲醛的负载型催化剂及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种不含贵金属的消除甲醛的负载型催化剂，选用活性炭为载体材料，以化合物A和无机铵B为活性成分。其中，化合物A和无机铵B的负载量均为载体材料重量的1%~20%；且化合物A和无机铵B之间有一定的添加比例。制备方法：称取一定重量的活性炭，采用等量浸渍法，按照该活性炭的水容量量取去离子水；称取化合物A和无机铵B加入量好的去离子水中，搅拌至充分溶解后配置成浸渍液；将配置好的浸渍液均匀倒入活性炭载体上，并不断搅拌，待充分浸渍后，将混合料装入密封袋内，静置1~4h后于一定温度下烘干，烘干温度为40~160℃。在制备过程中不负载任何贵金属成分，与传统添加贵金属的催化剂相比，制备工艺简单，成本低廉。
Description
技术领域
本发明属于净化材料制备领域，具体为一种不含贵金属的消除甲醛的负载型催化剂及制备方法。
背景技术
随着社会经济的发展和居民生活水平的提高，由室内空气污染引发的健康问题越来越引起人们的重视。甲醛作为一种有强烈致癌作用的室内空气污染物，由于其来源广、毒性大、潜伏时间长，日益成为公众瞩目的新热点。
目前，治理室内甲醛污染的方法有很多种，目前研究以吸附技术、臭氧技术、光催化技术为主。吸附技术主要是利用活性炭、分子筛等高比表面积的材料来吸附甲醛，简单易行，但选择性较差。臭氧技术具有杀菌、除臭作用，但对有机污染物的去除率低，而且臭氧本身对人体和环境有害。光催化技术是利用纳米TiO2作为光催化剂来分解甲醛，但其使用过程中需要紫外激发光源，且原料制备方法复杂，技术要求高。另外还有一种利用贵金属为催化基材合成的高效吸附催化剂，由于贵金属成本高昂，其推广应用有很大的限制。
发明内容
本发明主要针对现有贵金属基高效甲醛净化材料制备成本高的缺点，提供一种对室内低浓度反应活性高，制备工艺简单，成本低廉的消除甲醛的负载型催化剂及其制备方法，且该催化剂不含任何贵金属成分。
本发明是采用如下技术方案实现的：
一种不含贵金属的消除甲醛的负载型催化剂，活性炭为载体材料，以化合物A和无机铵B为活性成分，其中，化合物A的负载量为载体材料重量的1%~20%；无机铵B的负载量为载体材料重量的1%~20%，且化合物A和无机铵B之间的添加比例为7~8:3~5。
优选的，所述化合物A为2-咪唑烷酮、双氰胺或者三聚氰胺，所述无机铵B为硫酸铵、氯化铵或者磷酸铵。
一种不含贵金属的消除甲醛的负载型催化剂的制备方法，包括如下步骤：
（1）、称取活性炭，采用等量浸渍法，按照该活性炭的水容量量取去离子水；称取2-咪唑烷酮和硫酸铵加入量好的去离子水中，搅拌至充分溶解后配置成浸渍液，其中2-咪唑烷酮的负载量为载体材料重量的1%~20%；硫酸铵的负载量为载体材料重量的1%~20%；且2-咪唑烷酮和硫酸铵的添加比例为7:3或者8:5；
（2）、将配置好的浸渍液均匀倒入活性炭载体上，并不断搅拌，待充分浸渍后，将混合料装入密封袋内，静置1~4h后烘干，烘干温度为40℃~160℃，即制备好催化剂。
本发明选用活性炭为载体材料，以化合物A和无机铵B为活性成分，通过浸渍将活性组分负载到载体材料上，然后在一定温度下烘干制得催化剂，该催化剂对甲醛具有较好的消除作用，并且还可以调整化合物A和无机铵B的添加比例实现对甲醛的消除。在制备过程中不负载任何贵金属成分，与传统添加贵金属的催化剂相比，制备工艺简单，成本低廉。
（1）、比表面积较大，孔隙结构分布合理的活性炭载体；
（2）、负载的活性组分为化合物A和无机铵B，且不限与在此基础上添加其他活性组分；
（3）、在所述载体材料上负载指定活性组分制备的催化剂对甲醛具有较高的反应活性。
本发明设计合理，具有很好的市场应用及推广价值。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施例进行详细说明。
本发明选用活性炭为载体材料，以化合物A和无机铵B为活性成分。其中，化合物A的负载量为载体材料重量的1%~20%；无机铵B的负载量为载体材料重量的1%~20%；且化合物A和无机铵B之间有一定的添加比例。
上述催化剂的制备方法如下：称取一定重量的活性炭，采用等量浸渍法，按照该活性炭的水容量量取去离子水；称取化合物A和无机铵B加入量好的去离子水中，搅拌至充分溶解后配置成浸渍液；将配置好的浸渍液均匀倒入活性炭载体上，并不断搅拌，待充分浸渍后，将混合料装入密封袋内，静置1~4h后于一定温度下烘干，烘干温度为40℃~160℃。
该催化剂以活性炭为载体材料，载体材料为比表面积较大，孔隙结构分布合理的多孔隙吸附材料，包括但不仅限于活性炭，活性炭可以选择其他多孔隙吸附材料作为替代。化合物A为胺类化合物，包括但不仅限于2-咪唑烷酮、双氰胺、三聚氰胺等，无机铵B包括但不仅限于硫酸铵、氯化铵、磷酸铵等。
具体实施例如下：
实施例1
取100g煤质（直径20mm）柱状活性炭，按照该活性炭的水容量量取一定重量的去离子水，化合物A选取2-咪唑烷酮，无机铵B选取硫酸铵，其中2-咪唑烷酮取8g，硫酸铵取5g（即2-咪唑烷酮和硫酸铵之间的添加比例为8:5）加入量好的去离子水中，搅拌至充分溶解，将配置好的浸渍液倒在活性炭上，并不断搅拌，待浸渍充分，放置2h后于120℃烘干。
实施例2
取100g煤质（直径20mm）柱状活性炭，按照该活性炭的水容量量取一定重量的去离子水，胺类化合物A选取2-咪唑烷酮，无机铵B选取硫酸铵，其中2-咪唑烷酮取15g，硫酸铵取6.43g（即2-咪唑烷酮和硫酸铵之间的添加比例为7:3）加入量好的去离子水中，搅拌至充分溶解，将配置好的浸渍液倒在活性炭上，并不断搅拌，待浸渍充分，放置2h后于120℃烘干。
本发明制备的催化剂对甲醛的消除效果见下表1：
表1催化剂对甲醛的消除效果
由表可知，本发明实施例制备的催化剂对甲醛具有很好的防护及消除效果。
该不含贵金属的消除甲醛的负载型催化剂在制备过程中不负载任何贵金属成分，能够应用于环境、化工领域。
应当指出，对于本技术领域的一般技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和应用，这些改进和应用也视为本发明的保护范围。
Claims (3)
1.一种不含贵金属的消除甲醛的负载型催化剂，其特征在于：活性炭为载体材料，以化合物A和无机铵B为活性成分，其中，化合物A的负载量为载体材料重量的1%~20%；无机铵B的负载量为载体材料重量的1%~20%，且化合物A和无机铵B之间的添加比例为7~8:3~5。
2.根据权利要求1所述的不含贵金属的消除甲醛的负载型催化剂，其特征在于：所述化合物A为2-咪唑烷酮、双氰胺或者三聚氰胺，所述无机铵B为硫酸铵、氯化铵或者磷酸铵。
3.一种不含贵金属的消除甲醛的负载型催化剂的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
（1）、称取活性炭，采用等量浸渍法，按照该活性炭的水容量量取去离子水；称取2-咪唑烷酮和硫酸铵加入量好的去离子水中，搅拌至充分溶解后配置成浸渍液，其中2-咪唑烷酮的负载量为载体材料重量的1%~20%；硫酸铵的负载量为载体材料重量的1%~20%；且2-咪唑烷酮和硫酸铵的添加比例为7:3或者8:5；
（2）、将配置好的浸渍液均匀倒入活性炭载体上，并不断搅拌，待充分浸渍后，将混合料装入密封袋内，静置1~4h后烘干，烘干温度为40℃~160℃，即制备好催化剂。
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