CN113144894A - 常温常压可视化降解甲醛及VOCs的功能材料及其制备方法 - Google Patents

常温常压可视化降解甲醛及VOCs的功能材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种常温常压可视化降解甲醛及VOCs的功能材料，包括负载剂、氧化剂、催化剂、增强剂和配体。通过负载剂、氧化剂、催化剂以及增强剂和配体的协同强化作用，提高了反应效率，使得材料在常温常压下具有优异的降解甲醛及VOCs的效果，且与甲醛及VOCs反应前后，材料自身结构及颜色发生变化，可用肉眼直接观察并指示反应速度和程度。本发明所制备的材料不仅能降解甲醛，还能降解多种VOCs。由于协同强化作用，各种组分均匀分布且结合紧固，抗水耐湿，材料可制成固态或液态，从本质上解决固体催化剂吸收水分后性能衰减和结构破坏等问题。本发明用于环保、健康领域，尤其是对空间内污染气体、工业VOCs处理特别重要。

Description

常温常压可视化降解甲醛及VOCs的功能材料及其制备方法
技术领域
本发明属于新材料和气体污染治理领域，具体涉及一种常温常压可视化降解甲醛及VOCs的功能材料及制备方法，用于气体净化、环保、大健康领域。
背景技术
随着经济的持续发展，房地产、汽车、化工、制药、纺织等行业高速发展，人们对住房、出行、服装、医疗、生活环境等相关的要求不断提高。但现有的物质资料的生产方式伴随着大量的污染气体排放，一方面是室内、车内、空间内的各种装修材料，例如皮革、板材、塑料件、油漆、胶水所释放出来的甲醛和VOCs(可挥发性有机物)；另一方面是大量的工业企业排放出数以吨级的VOCs气体进入到大气中。这些都严重的损害了人们的健康和生活的环境。上述问题已经成为了人们最关心的社会问题。
甲醛是一种无色高刺激性的气体，是毒性较高的物质。大量文献记载，甲醛对人体健康的影响主要表现在嗅觉异常、刺激、过敏、肺功能、肝功能和免疫功能异常等方面。低浓度的甲醛溶液就是医院浸泡尸体标本，防止腐烂的***。室内高浓度的甲醛及VOC有可能引发白血病、癌症等多种疾病。
VOC(Volatile Organic Compounds可挥发性有机物)经常会被人们忽视，但可能是更为重要车内室内污染物。以苯为例，环境大气中的苯多以蒸气形式经呼吸道侵入体内，动物实验研究发现长期暴露于苯环境，会导致造血干细胞功能下降和各种疾病的发生，如再障、骨髓增生异常综合征、白血病等；苯的急性中毒是由于接触者短时间在极高浓度的苯蒸气环境中工作，其以麻痹中枢神经***为主；长期反复接触低浓度苯可引起慢性中毒，主要表现在对神经***、造血***的危害。苯是WHO确认的人类致癌物质，也是标准确定的八种物质中对人类健康危害最大的物质，苯是车内污染物中应该最为严格控制的有害组织。WHO对环境空气中苯的建议是越低越好。
甲醛及VOCs存在于室内和车内的各种装修材料中，包括木板、人造板材、油漆、涂料、皮革、窗帘、胶水、墙纸、纺织品中。甲醛及VOCs的释放时间很长，一般在10-15年，在此期间，甲醛会不断从上述物品中释放出来。人们有80-90％以上的时间都在室内或车内度过，因此室内和车内的空气质量将会直接影响人们的健康。室内车内气体污染的问题几乎每个人都会在一生中遇到，因此，开发高效的甲醛及VOCs净化技术对个体的健康和整个社会都非常重要。
现有的室内车内除甲醛方法主要有吸附、光催化、生物法、臭氧法、二氧化氯法、植物净化发、催化氧化法等。吸附法是利用多孔性物质，例如活性炭、分子筛、硅胶、沸石等材料的吸附性能吸附空气中的甲醛，该方法仅是物理吸附，并没有真正祛除空间内的甲醛，经过加热或剧烈晃动后，甲醛会二次释放，不具有持久性。吸附法不是针对性吸附，也会吸附水汽、二氧化碳等其他气体，对甲醛的吸附效率低。光催化需要紫外光，会老化各种装修材料，不易于在室内和车内使用，且使用的纳米级的固体颗粒，可能引发二次污染。生物法由于细菌和微生物的生物活性条件所限，使用不便且效率较低。臭氧法和二氧化氯法都会产生较强烈的刺激性，不宜在室内和车内使用。植物对室内和车内的甲醛及VOCs的净化效果微乎其微。
化学反应中，反应分子原有的某些化学键，必须解离并形成新的化学键，反应才能发生，这需要一定的活化能。在催化氧化反应中，催化剂对反应物分子发生化学吸附作用，使反应物分子得到活化，降低了反应的活化能，而使反应速率加快。在某些难以发生化学反应的体系中，加入催化剂有助于反应分子化学键重排，因而能加速化学反应。催化氧化法除甲醛是通过催化氧化将甲醛转化成二氧化碳和水，不受紫外线或生物条件的限制，也没有吸附法吸附饱和的缺点。目前祛除甲醛的催化剂主要为负载Pt、Pd、Ag、Au等贵金属的体系和过渡金属氧化物催化剂。贵金属催化剂由于采用贵金属价格昂贵，且容易受到温度和污染的影响，无法广泛应用。中国专利CN10380574公开了一种室温催化氧化甲醛的催化剂，该催化剂组分按照金属负载量是0.2-30％，优选为1-10％，成本过高，不易推广。中国专利CN1698932A利用Au作为贵金属催化氧化甲醛，但在较高的温度下(80-100℃)才能发挥出较好的催化效率，限制了其广泛应用。美国专利US 5585083将含12wt％Pt的催化甲醛，在25℃可将甲醛彻底氧化，但贵金属成本过高，限制了其应用领域。中国专利CN1795970A公开一种用于室温条件下完全催化氧化低浓度甲醛的催化剂，该催化剂以非贵金属氧化为主体，例如二氧化铈、二氧化锆、二氧化钛、三氧化二铝、三氧化二镧。但该催化剂依然需要加入少量的贵金属，例如金、银、铂、铑。中国专利CN102941111A展示了一种用于室温甲醛净化的金属载体负载的催化剂，所述催化剂由金属载体、负载于金属载体上的多孔无机材料和贵金属元素、碱金属或碱土金属化合物。霍加拉特剂类催化剂是有多种金属氧化物组成的催化剂，可用于一氧化碳的低温和常温催化氧化，但抗湿性差是其致命缺点，吸湿后即失活。总之，已有的甲醛催化氧化技术中催化剂多含有贵金属，导致价格昂贵，使用约束条件较高，不易于大规模广泛应用。而那些不需要贵金属元素的甲醛催化剂存在反应效率低、起活温度高、抗湿性差、不稳定等缺点。
另外，上述催化剂的共同缺点是本身缺少直接指示催化或反应进度和剧烈程度的信号指标。普通用户和专业人员都只能通过专业仪器仪表，经过复杂的测试和分析才能得知催化剂的使用情况。普通用户无法直观感知到催化剂的使用效果、无法实时直观判断催化剂的损耗情况，无法直观得知室内、车内、空间内甲醛及VOC的污染程度，以及到底何时需要更换催化剂。上述催化剂从客户体验角度存在较多问题。中国专利CN1660477A公开了一种由多孔性载体和高锰酸钾所组成的复合材料，该材料利用高锰酸钾的氧化性来处理空气中的有害气体，用户可根据高锰酸钾的自身褪色现象而判断材料是否失效。但是由于高锰酸钾本身为强氧化性物质，单独使用容易损伤与之接触的家具或衣物表面，此外，该材料变色范围为红色到褐色，颜色变化不敏锐。中国专利CN 102527228 A公开了一种可视变色的甲醛清除剂，其分别由吸附组分、催化组分和变色组分三种组分构成，虽然其可以在接触甲醛后发生变色现象，等其变色是依赖于酸碱指示剂的效果，而非真正意义上的活性功能组分失效导致的变色，并不能直接指示材料净化能力变化的信息。
再者，现有技术中大部分都只研究了催化剂对甲醛的催化氧化效果，但其实在室内、车内空间中，对身体健康危害更为严重的是苯及其同系物。另一方面，由于苯及其同系物也是造成室内、车内异味的重要成分，那些只能催化氧化甲醛的催化剂或反应无法真正降低室内、车内、空间内的异味。
发明内容
针对已有技术的缺陷和不足，本发明的目的在于提供一种在常温常压下高效催化氧化甲醛及VOCs的功能材料，其可以不使用贵金属从而降低成本，利于推广应用。其原理就是甲醛及VOCs与所述功能材料表面接触的情况下，利用特殊的氧化体系，在常温常压下催化氧化空间中的甲醛及VOCs，将大分子有机污染物氧化成小分子有机物，直至氧化成CO2和水，从而降低空间中的有机气体污染物浓度。
本发明所述功能材料无需在光线、臭氧、强酸、强碱、高温、高压等高物理能和化学能的条件下工作，可以通过材料自身反应前后颜色的显著变化来直接可视化指示祛除甲醛和VOCs的反应进度和反应剧烈程度。材料吸收甲醛及VOCs的过程中，该材料自身发生反应，反应前后材料内部的结构反生变化，产生电子跃迁，材料的吸收光谱改变，因此产生颜色变化。
以其中一种材料的有效成分与甲醛的反应化学方程式举例，说明材料祛除甲醛及VOCs的催化氧化原理和变色原理，反应方程式为：
Figure BDA0003096622670000031
其中高铁酸根在酸性条件下与甲醛发生催化氧化反应，高铁酸根中的+6价铁(其电子排布为1s22s22p63s23p63d2)，还原为氢氧化铁中+3价铁(其电子排布为1s22s22p63s23p63d5)，最终生成物为氢氧化铁、二氧化碳、水。其中反应物高铁酸根离子呈紫黑色，生成物氢氧化铁呈红褐色，反应前后颜色变化明显。这是由于高铁酸根是四面体构型，经过反应后，结构发生变化，从而颜色发生变化。其中增强剂增强了界面反应从而强化了反应效果。
该功能材料不仅可制成固态，也可以制成液态，从而从本质上解决固体催化剂吸收水分后性能衰减和结构破坏等问题，使得应用领域和使用场景非常广泛。另外，该功能材料具有自动吸收性，不需要动力装置，其原理是根据菲克第一定律，利用气体浓差扩散原理让空间内高浓度的甲醛及VOCs扩散至该材料处发生反应，从而获得自动吸收的效果。本材料不仅对甲醛催化氧化具有优异的低温活性和去除效率，也对多种VOCs具有优异的低温活性、去除效率、广谱有效性，真正祛除室内、车内、空间内的异味。同时具有高的稳定性和抗水性能，适用于室内、车内、办公楼宇、校舍、医院、商场、封闭或半封闭空间内、工业VOC治理等领域的气体净化。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种常温常压可视化降解甲醛及VOCs的功能材料，所述功能材料包括负载剂、氧化剂、催化剂、增强剂和配体；
所述负载剂为无机物载体中的一种或多种；
所述氧化剂为标准氢电极电势大于零的具有氧化性的物质；
所述催化剂是非贵金属的过渡金属的具有催化活性的单质、无机化合物或有机化合物；
所述增强剂是硫酸钾铝、酒石酸钠、磷酸钙或焦磷酸钠中的一种或几种；
所述配体是可和金属原子产生键结的原子、分子或离子。
该功能材料中的各个部分协同地相互作用以在常温常压下降解甲醛及VOCs，并以颜色变化指示反应进程和反应强度。
优选的，所述负载剂是活性炭、白炭黑、碳酸钙、石棉、硅藻土、高岭土、珍珠岩、、硫酸钡、钛白粉、滑石粉、石膏、云母、石墨、沸石、硫酸镁或黏土中的一种或多种。
优选的，所述负载剂的比表面积为1-2000m2/g，例/10m2/g、100m2/g、200m2/g、400m2/g、600m2/g、800m2/g、1000m2/g、1200m2/g、1500m2/g，优选为10～100m2/g，进一步优选为10～50m2/g。其粒径为500～3000nm，例如500nm、1000nm、1500nm、2000nm、2500nm、3000nm，优选为650～1500nm，进一步优选为800～1000nm。
优选的，所述负载剂占所述功能材料的质量百分比20～80％。负载剂的比表面积、粒径、比例，可以保证所述功能材料有优异的催化活性的前提下，显著提高材料的稳定性、抗湿性、制造弹性。
所述的氧化剂为含有正二价铜、正三价铁、正三价钴、正四价镍、正四价锰、高锰酸根MnO4 -、重铬酸根Cr2O7 2-、高铁酸根FeO4 2-、正四价铅的化合物或硫酸H2SO4、硝酸HNO3、溴Br2、高氯酸HClO4、次氯酸HClO、过氧化氢H2O2。
以所述功能材料的重量100％计，所述氧化剂所占的质量百分比0.1～25％。
优选的，所述的催化剂为钒、钴、铁、铬、锰、镍、钼、镧、镉、铜或锌的复合氧化物或其盐中的一种或几种的组合。以所述功能材料的重量100％计，所述催化剂所占的质量百分比为0.1～30％。
以所述功能材料的重量100％计，所述增强剂的质量分数百分比0.1～10％。
优选的，所述配体选自水、氯离子、硫酸根离子、硼酸根离子、磷酸根离子或草酸根离子所形成的盐或溶液中的一种或几种的组合。以所述功能材料的重量100％计，所述配体的质量分数百分比为1～20％。
本发明所述的功能材料根据不同的工艺和需求，材料可以制成固态和液态。所述功能材料可直接使用，无需进一步组装成模块。
本发明还提供所述功能材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)向含有氧化剂和催化剂的溶液中加入增强剂和配体，通过调节pH和温度，使得溶液中刚有沉淀析出，得到负载液；
(2)将负载剂分散于所述负载液中，通过调节pH缓慢形成沉淀，得到固液混合物；
(3)将所述固液混合物放置陈化后，分离出固体，即得。
进一步的，所述制备方法还包括如下步骤：
(4)将步骤(3)所得固体溶解于溶剂，即得液体材料；所述溶剂为水、乙醇-水溶液、次氯酸、硫酸、盐酸中的一种或几种。
优选的，步骤(4)中所述乙醇-水溶液中乙醇与水的质量比1:7，次氯酸的浓度为0.01～0.5mol/L，硫酸的浓度为0.1～1mol/L、盐酸的浓度为0.05～3mol/L。
对于液体材料而言，上述质量分数的100％为固体材料的总质量。
优选的，所述负载剂经过煅烧处理。
优选的，煅烧的温度为700～1200℃。
优选的，步骤(1)中所述的溶液的溶剂为10％的盐酸乙醇溶液、5％的硫酸乙醇溶液或25％盐酸水溶液一种或几种的混合物。
优选的，步骤(1)中调节pH的方法为加入氢氧化钠溶液、氨水溶液、碳酸钠溶液或碳酸氢钠溶液中的一种或几种。
优选的，氢氧化钠溶液的浓度为0.1～2mol/L，氨水溶液的浓度为0.2～2mol/L，碳酸钠溶液的浓度为0.1～1mol/L，碳酸氢钠溶液的浓度为0.05～1.5mol/L。
优选的，步骤(2)中调节pH的方法为加入柠檬酸、盐酸或乙酸中的一种或几种。优选的，柠檬酸的浓度为0.1～3mol/L，盐酸的浓度为0.1～0.5mol/L，乙酸的浓度为0.1～2mol/L。
优选的，步骤(3)还包括将得到的固体洗涤、干燥、焙烧、活化的步骤。优选的，干燥的温度为40～130℃。优选的，焙烧的条件为：在惰性气氛条件下于800～1500℃焙烧。
甲醛及VOCs被催化氧化源于氧化剂和催化剂对其极化和质子化作用，负载剂的孔道结构及分布其上的氧化剂和催化剂的活性原子的电场分布决定了气体吸附、活化和反应的路径。因此，在负载剂狭小的微孔道结构中，细微的活性原子电场分布变化及酸碱度变化都会显著的影响催化性能。
本发明通过增强剂和配体的加入，在负载剂的微孔道结构中构造出多位点催化，即单个甲醛及VOCs等反应物分子在负载剂的孔道内会受到多个活性位点的吸附。当单个分子被一个活性中心捕获吸附后，会再被临近的活性中心额外吸附，从而导致吸附熵发生显著变化，分子活化的过渡态结构也发生了变化，从而改变了反应路径，导致活性中心上反应生成中间裂解产物的实际反应活化能更低且过渡态更稳定，从而大幅提高了反应效率，使得该材料可以在常温常压下降解甲醛及VOCs。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
(1)所述功能材料不使用贵金属和高价格的金属元素，即可实现低价格、高反应活性、常温常压活化的优点。在室温条件下催化氧化甲醛，甲醛转化率可高达97％。
(2)所述功能材料可制成多种形态，包括固态和液态，且都不怕水，不怕潮湿，对使用环境要求低，从而使用场景广阔。
(3)所述功能材料可直接使用，无需制作成模块或依托于设备，使用条件极简，操作极其简单，易于非专业人士使用。
(4)所述功能材料不仅可以催化氧化甲醛，也可催化氧化多种VOC。在室温条件下催化氧化苯，苯的转化率可高达54％。再结合所述功能材料高反应活性、常温常压活化的优点，材料使用后可以在室内、车内有明显的祛味效果，嗅觉即可感知，无需复杂的仪器仪表。
(5)所述功能材料与甲醛及VOCs反应前后，颜色发生变化，可用肉眼直接观察到。其原理在于材料与甲醛及VOCs发生催化氧化反应，生成新的物质，利用反应物与生成物自身颜色的不同，从而指示反应的速度和程度。这种可视化不是用反应中间产物及反应最终产物与添加的酸碱指示剂反应而显色，不依赖于酸碱指示剂的效果，是真正意义上的活性功能组分失效导致的变色，能直接指示材料净化能力变化的信息。
附图说明
图1为实施例1制备的功能材料在清华大学建筑环境检测中心检测对甲醛催化氧化的祛除效率随时间变化图。
具体实施方式
为更好地说明本发明，便于理解本发明的技术方案，本发明的典型但非限制性的实施例如下：
实施例1
实例材料1的制备：称取23.5g白炭黑、17.2g钛白粉、46.5g活性炭，混合搅拌均匀，在马弗炉中加热850℃，12h，形成负载剂。向含有13.1g硫酸镍、2.1g硝酸、4g硝酸钴的盐酸乙醇溶液中，加入1.5g硫酸铝钾、1.1g硫酸钠，用0.2～2mol/L的氨水调节pH和温度，使得溶液中刚有沉淀析出，之后加入负载剂，用0.1～3mol/L的柠檬酸调节pH，置于95℃水浴中搅拌24h缓慢形成沉淀，静置陈化，分离固体。将固体于氮气氛下，马弗炉中1000℃下焙烧10h，即得常温常压可视化降解甲醛及VOCs功能材料。所制备的材料在常温常压下与甲醛及VOCs反应后会从黑色变成黄棕色，对甲醛的祛除效率达95％。
该材料的反应速率如表1所示：
表1实例材料1小时以内反应数据
反应时间(min) 5 10 30 60
甲醛祛除率 87.3 89.1 90.7 92.5
对比材料1的制备：采用上述方法制备对比材料1，对比材料1与上述实施例1制备的材料区别仅在于缺少增强剂硫酸铝钾，测试效果如表2所示：
表2实例材料1和对比材料1的反应效果对比
实例材料1 对比材料1
5min去除甲醛效率 87.3％ 1.3％
24h去除苯效率 80.3％ 1.2％
由上述数据可知，本发明能够高效去除VOC的关键亦在于增强剂。5min甲醛祛除率即可达成87.3％的祛除效率，具有相当的优越性。
实施例2
称取21.8g珍珠岩、19.6g碳酸钙、15.8g高岭土，混合搅拌均匀，在马弗炉中加热900℃，15h，形成负载剂。向含有16.2g氯化铁、15.8g重铬酸钾、16.2g硫酸钴的硫酸乙醇溶液中，加入0.11g酒石酸钠、2.5g硼酸钠，用0.1～2mol/L的氢氧化钠溶液调节pH和温度，使得溶液中刚有沉淀析出，之后加入负载剂，用0.1～0.5mol/L的盐酸调节pH，置于80℃水浴中搅拌12h，静置陈化，分离固体。将固体于氮气氛下，马弗炉中800℃下焙烧12h，即得常温常压可视化降解甲醛及VOCs功能材料。所制备的材料在常温常压下与甲醛及VOCs反应后会从紫色变成黑色，对甲醛的祛除效率达96％。
实施例3
称取5.9g硅藻土、4.6g沸石、3.1g石膏、35g硫酸钡，混合搅拌均匀，在马弗炉中加热1000℃，24h，形成负载剂。向含有15.7g硫酸铁、0.09g高锰酸钾、2.3g硝酸锌的盐酸水溶液中，加入5.3g焦磷酸钠、18g磷酸钾，用0.2～2mol/L的碳酸氢钠溶液调节pH和温度，使得溶液中刚有沉淀析出，之后加入负载剂，用0.1～2mol/L的乙酸调节pH，置于95℃水浴中搅拌24h，静置陈化，分离固体。将固体于氮气氛下，马弗炉中1000℃下焙烧10h，即得常温常压可视化降解甲醛及VOCs功能材料。所制备的材料在常温常压下与甲醛及VOCs反应后会从***变成土黄色，对甲醛的祛除效率达99％。将上述材料溶于0.2mol/L次氯酸溶液，在80℃下磁力搅拌24h，得即得常温常压可视化降解甲醛及VOCs功能液体材料。所制备的材料在常温常压下与甲醛及VOCs反应后会从液态逐渐成为固态，对甲醛的祛除效率达99％
实施例4
称取7.2g黏土、2.5g云母、1.1g硫酸镁、3.2g滑石粉，混合搅拌均匀，在马弗炉中加热900℃，18h，形成负载剂。向含有15.3g硝酸钼、13.1g二氧化铅、5.7g硝酸镧的盐酸乙醇溶液中，加入7g硫酸铝钾、12.7g草酸钠，用氢氧化钠溶液调节pH和温度，使得溶液中刚有沉淀析出，之后加入负载剂，用0.1～2mol/L的乙酸调节pH，置于85℃水浴中搅拌10h，静置陈化，分离固体。将固体于氮气氛下，马弗炉中1000℃下焙烧8h，即得常温常压可视化降解甲醛及VOCs功能材料。所制备的材料在常温常压下与甲醛及VOCs反应后会从***变成土黄色，对甲醛的祛除效率达99％。
实施例5
称取11.4g碳酸钙、50g硅藻土、44g石墨、15g沸石，混合搅拌均匀，在马弗炉中加热950℃，24h，形成负载剂。向含有0.1g硝酸铬、0.1g硫酸铜、47g高铁酸钾、1g高氯酸的硫酸乙醇溶液中加入2.7g磷酸钙、20.7g水，用碳酸钠调节pH和温度，使得溶液中刚有沉淀析出，之后加入负载剂，用0.1～2mol/L的乙酸调节pH，置于80℃水浴中搅拌10h，静置陈化，分离固体。将固体于氮气氛下，马弗炉中1500℃下焙烧12h，即得常温常压可视化降解甲醛及VOCs功能材料。所制备的材料在常温常压下与甲醛及VOCs反应后会从***变成棕色，对甲醛的祛除效率达99.3％。将上述材料溶于0.5mol/L硫酸溶液中，在50℃下磁力搅拌12h，得即得常温常压可视化降解甲醛及VOCs功能液体材料。所制备的材料在常温常压下与甲醛及VOCs反应后会从液态逐渐成为固态，对苯的祛除效率可达到54％。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明所述材料的详细组成及制备方法，但本发明并不局限于上述详细组成制备方法，即不意味着本发明必须依赖上述详细组制备方法成才能实施。所述技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料和方法的等效替换及辅助成分的添加、删减、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (10)

1.一种常温常压可视化降解甲醛及VOCs的功能材料，其特征在于，包括负载剂、氧化剂、催化剂、增强剂和配体；
所述负载剂为无机物载体中的一种或多种；优选的，所述负载剂是活性炭、白炭黑、碳酸钙、石棉、硅藻土、高岭土、珍珠岩、硫酸钡、钛白粉、滑石粉、石膏、云母、石墨、沸石、硫酸镁或黏土中的一种或多种；
所述氧化剂为标准氢电极电势大于零的具有氧化性的物质；
所述催化剂是非贵金属的过渡金属的具有催化活性的单质、无机化合物或有机化合物；
所述增强剂是硫酸钾铝、酒石酸钠、磷酸钙或焦磷酸钠中的一种或几种；
所述配体是可和金属原子产生键结的原子、分子或离子。
2.根据权利要求1所述的常温常压可视化降解甲醛及VOCs的功能材料，其特征在于，以所述功能材料的重量为100%计，所述负载剂的质量百分比20~80%，所述氧化剂所占的质量百分比0.1~25%；所述催化剂所占的质量百分比为0.1~30%；所述增强剂的质量分数百分比0.1~10%；所述配体的质量分数百分比为1~20%。
3.根据权利要求1所述的常温常压可视化降解甲醛及VOCs的功能材料，其特征在于，所述的氧化剂为含有正二价铜、正三价铁、、正三价钴、正四价镍、正四价锰、高锰酸根MnO4 -、重铬酸根Cr2O7 2-、高铁酸根FeO4 2-、正四价铅的化合物或硫酸H2SO4、硝酸HNO3、溴Br2、高氯酸HClO4、次氯酸HClO、过氧化氢H2O2。
4.根据权利要求1所述的常温常压可视化降解甲醛及VOCs的功能材料，其特征在于，所述的催化剂为钒、钴、铁、铬、锰、镍、钼、镧、镉、铜或锌的复合氧化物或其盐中的一种或几种的组合。
5.根据权利要求1所述的常温常压可视化降解甲醛及VOCs的功能材料，其特征在于，所述配体选自水、氯离子、硫酸根离子、硼酸根离子、磷酸根离子、草酸根离子、所形成的盐或溶液中的一种或几种。
6.本发明还提供权利要求1-5任一项所述功能材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）向含有氧化剂和催化剂的溶液中加入增强剂和配体，通过调节pH和温度，使得溶液中刚有沉淀析出，得到负载液；
（2）将负载剂分散于所述负载液中，通过调节pH缓慢形成沉淀，得到固液混合物；
（3）将所述固液混合物放置陈化后，分离出固体，即得。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法还包括：
（4）将步骤（3）所得固体溶解于溶剂，即得液体材料；所述溶剂为水、乙醇-水溶液、次氯酸、硫酸、盐酸中的一种或几种。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，乙醇-水溶液中乙醇与水的质量比1:7，次氯酸的浓度为0.01~0.5mol/L，硫酸的浓度为0.1~1mol/L、盐酸的浓度为0.05~3mol/L。
9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述负载剂经过煅烧处理，煅烧的温度为700~1200℃。
10.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤（3）还包括将得到的固体洗涤、干燥、焙烧、活化的步骤，干燥的温度为40~130℃；焙烧的条件为：在惰性气氛条件下于800~1500℃焙烧。
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