[发明专利]一种室温下分解空气中臭氧的复合型催化剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于臭氧净化领域，特别涉及一种室温下分解空气中臭氧的催化剂及其制备方法。

背景技术

在日常工作与生活中，人们所接触到的臭氧污染一部分是来源于燃烧煤和天燃气以及机动车尾气所排放的氮氧化物和各种挥发性有机物在阳光的照射下经过光化学反应所生成的臭氧；另一个主要来源就是复印机、各类电器、自来水及废水处理、化工产品合成等设备在运行时所产生的臭氧。

一提到臭氧，人们会认为它是大气层中让人类免受紫外线伤害的“保护伞”。但美国科学家经过长期研究发现，一向以正面形象示人的臭氧其实是人体健康的“温柔杀手”。

臭氧超标的后果：

强烈刺激人的呼吸道，造成咽喉肿痛、胸闷咳嗽、引发支气管炎和肺气肿；

臭氧会造成人的神经中毒，头晕头痛、视力下降、记忆力衰退；

臭氧会对人体皮肤中的维生素E起到破坏作用，致使人的皮肤起皱、出现黑斑；

臭氧还会破坏人体的免疫机能，诱发淋巴细胞染色体病变，加速衰老，致使胎儿畸形；

而复印机墨粉发热产生的臭氧及有机废气更是一种强致癌物质，它会引发各类癌症和心血管疾病。

因此，臭氧所造成的危害必须引起人们的高度重视。在产生臭氧的场所要及时进行臭氧的分解净化，以免对周围人群造成伤害。

目前用于臭氧分解的催化剂大多为金属氧化物或复合金属氧化物，虽然具有一定的使用寿命，但是制备工艺比较复杂，很难实现大规模生产。因此提供一种工艺简单，臭氧分解效率高，应用广泛，使用寿命长的臭氧催化剂具有重要意义。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明提供了一种室温下分解空气中臭氧的复合型催化剂，可在室温下高效分解空气中臭氧，净化效率高，净化寿命长。

本发明的主要目的在于提供一种室温下分解臭氧的复合型催化剂的制备方法，所述制备方法包括：1)多孔载体预处理：将多孔载体在烘箱内预处理；2)活性组分溶液的配制：将可溶性银盐、铁盐、锰盐、铈盐按照摩尔比1:0.4～1.4:0.2～0.6:0.01～0.05的比例配制成溶液，等体积混合均匀；3)浸渍处理：将所述预处理的多孔载体浸入活性组分溶液中4-6h，使多孔载体完全吸附活性组分溶液，取出干燥；以及4)沉淀处理：将干燥后的多孔载体浸入碳酸盐溶液反应，取出洗涤，高温加热氧化即得催化剂成品。本发明的催化剂可以在室温条件下催化分解臭氧；该催化剂的活性组分还可以包括铂，银，铜，铁，锰，锆，铈，钴金属群中的一种或多种金属氧化物。

本发明制备所述复合型催化剂的制备方法可以具体包括：1)多孔载体预处理：将多孔载体在烘箱内100℃-150℃预处理2h-4h；2)活性组分溶液的配制：将可溶性银盐、铁盐、锰盐、铈盐按照摩尔比1:0.4～1.4:0.2～0.6:0.01～0.05的比例配制成溶液，混合均匀；3)浸渍处理：将预处理的多孔载体浸入活性组分溶液中4-6h，取出干燥；4)沉淀处理：将干燥后的多孔载体浸入0.4mol/L碳酸盐溶液中4-6h，取出洗涤2-3次，高温加热氧化即得催化剂成品。优选地，所述步骤1)中多孔载体包括活性炭、分子筛、陶瓷蜂窝、活性炭蜂窝。

优选地，所述步骤2)中所述的可溶性银盐为硝酸银；可溶性铁盐为硫酸铁、硝酸铁或氯化铁，可溶性锰盐为硫酸锰、硝酸锰或氯化锰；可溶性铈盐为硫酸铈或硝酸铈。

优选地，所述步骤4)中碳酸盐为碳酸钠或碳酸钾。

优选地，所述步骤4)中高温加热氧化温度为120～180℃。

优选地，所述步骤4)中高温加热氧化时间为5～10h。

优选地，所述步骤4)中碳酸盐溶液为0.4～0.6mol/L，所述碳酸盐包括碳酸钠。

本发明的另一目的在于提供一种复合型催化剂，所述复合型催化剂包括多孔载体和金属氧化物活性成分。

优选地，多孔载体的比表面积为300-600㎡/g。

本发明利用大比表面积的多孔材料做载体，可显著提高复合催化剂的活性成分的搭载量，且大比表面积有利于臭氧的吸附，进而将臭氧催化分解，提高臭氧的分解效率；该制作工艺简单，不需要大型复杂的生产设备，生产成本低；该复合型催化剂可制作成各种规格和形状的臭氧催化分解组件，广泛应用于空调，家用空气净化器，以及专门用于除臭氧的空气净化器等，满足各种净化设备的需求。可对复印机、化工产品合成、自来水及废水处理、各类电器等设备运行中产生的臭氧污染进行有效净化。

具体实施方式