[发明专利]一种用于室温甲醛净化的金属载体负载的催化剂

说明书

技术领域

本发明涉及一种催化剂，特别涉及一种用于室温甲醛净化的金属载体负载的催化剂。

背景技术

随着人们物质文化生活水平的提高，室内装修已成为时尚，但室内空气污染也越来越严重。甲醛是室内环境中最典型、最严重的污染物之一。我国国家标准规定的室内空气中甲醛污染物的浓度限值是0.08mg/m³。目前，我国室内环境中甲醛浓度超标的情况非常严重，根据国家疾病控制中心的抽样检测调查发现，我国60%以上的新装修居民住宅甲醛浓度超标，给人们身体健康造成了极大的危害。随着环保意识的提高，人们对室内甲醛污染愈发关注，近年来因室内甲醛浓度超标引起的投诉案例也是屡见报道。因此，研究甲醛净化技术，有效消除室内甲醛污染已成为改善人们生活环境的迫切任务。

现有室内甲醛净化技术以吸附技术、光催化技术为主。吸附技术主要采用活性炭、分子筛等高比表面材料来吸附甲醛，但由于吸附材料吸附能力有限，需定期再生或更换，同时易产生二次污染。光催化技术主要利用纳米TiO₂作为光催化剂来分解甲醛，存在需要紫外激发光源、对可见光利用效率低、催化剂易失活等问题。非光催化氧化净化室内甲醛由于不需要光和其他能量输入，在室温下就能完全催化氧化甲醛生成水和二氧化碳最终产物，该技术得到了广泛推广应用。

CN101274281A公开了一种在室温下将甲醛氧化成H₂O和CO₂的高效氧化催化剂，该催化剂以涂有CO-CE-SN多孔复合氧化物的堇青石蜂窝陶瓷为载体，以0～10%的Pt为活性组分，并以MOO₃、CUOX、MNOX、TIO₂等作为助剂。CN102247842A公开了一种在室温常湿条件下将室内空气中低浓度甲醛氧化成二氧化碳和水的高效催化剂，该催化剂以涂有TiO₂-SnO₂复合氧化物的堇青石蜂窝陶瓷为载体，以0～5%的Pt为活性组分。现有技术用于室温甲醛净化的催化组件都采用堇青石蜂窝陶瓷作为整体成型载体，把粉末催化剂负载在上面后用于甲醛净化。但是，以堇青石蜂窝陶瓷作为载体的催化剂，在使用中存在载体和活性组分之间的结合强度弱的问题，尤其是长期使用过程中，催化剂抗机械性能低，掉粉现象严重，导致催化剂长期活性不稳定。另外，以堇青石蜂窝陶瓷作为载体的催化剂，在空气净化过程中，风阻较高，催化效率较低，组装在净化设备后引起的能耗高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于室温甲醛净化的金属载体负载的催化剂，所述催化剂金属载体和活性组分之间的结合强度高，且该催化剂在相同净化效率下的风阻较小，催化效率高，组装在净化设备后引起的能耗低。

为了达到上述目的，本发明采用了如下技术方案：

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、负载于多孔无机材料上的贵金属活性组分和助剂组成，所述金属载体为铁铬铝合金，所述贵金属选自铂、铑、钯、金或银中的任意一种或者至少两种的混合物，所述助剂为碱金属单质、碱金属化合物、碱土金属单质或碱土金属化合物中的任意一种或者至少两种的混合物。

金属载体的壁厚不到陶瓷载体壁厚的30%，开孔率比陶瓷载体提高近1/3，而且，其单位体积的表面积明显高于陶瓷载体，金属载体的这些特点对于降低甲醛净化的风阻十分有利。另外，由于金属载体铁铬铝合金呈蜂窝状，比表面积高于陶瓷载体，所以金属载体催化剂的甲醛转化效率也高于陶瓷载体催化剂。

优选地，所述贵金属活性组分选自贵金属单质、贵金属氧化物或贵金属无机盐中的任意一种或者至少两种的混合物。所述混合物包括不同贵金属单质的混合物，不同贵金属氧化物的混合物，不同贵金属无机盐的混合物，贵金属单质和贵金属氧化物的混合物，贵金属单质和贵金属无机盐的混合物，贵金属氧化物和贵金属无机盐的混合物，贵金属单质、贵金属氧化物和贵金属无机盐的混合物。

贵金属单质有铂、铑、钯、金和银。

示例性的贵金属氧化物有：氧化铂、氧化铑、氧化钯、氧化金和氧化银。

示例性的贵金属无机盐有氯化银、氯化铂、氯化钯、氯化金。

所述碱金属化合物为碱金属氧化物或/和碱金属无机盐；所述碱土金属化合物为碱土金属氧化物或/和碱土金属无机盐。

优选地，所述助剂选自碱金属单质、碱金属氧化物或碱金属无机盐中的任意一种或者至少两种的混合物。碱金属任何一种无机盐的形式而不改变其助催化作用的碱金属无机盐均可实现本发明。