[发明专利]甲醛为助剂的室温下催化活化氧气清除挥发性有机物的催化体系及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种甲醛为助剂的室温下催化活化氧气清除挥发性有机物的催化体系，其特征在于：以甲醛为助剂，催化体系采用异相催化体系或者均相催化体系，催化中心金属是钯(Pd)、铑(Rh)或钌(Ru)。

2.根据权利要求1所述的催化体系，其特征在于：采用双金属中心的催化体系，

对于异相催化体系，固相载体上载第一催化中心金属钯(Pd)、铑(Rh)或钌(Ru)原子或离子，以及第二催化中心金属纳米级金属铜粉或铁粉；

对于均相催化体系，第一催化中心，选用金属钯(Pd)、铑(Rh)或钌(Ru)的可溶性膦络合物M_m(PAr₃)_n为前体，M_m(PAr₃)_n中m和n是自然数，m＝1，n＝1,2,3或4，芳香基Ar相同或者不同，M含第一催化中心金属钯(Pd)、铑(Rh)或钌(Ru)原子或离子；以及第二催化中心金属纳米级金属铜粉或铁粉；对应的催化剂配体选用氨基酸盐。

3.根据权利要求2所述的催化体系，其特征在于：所述可溶性膦络合物，膦配体(PAr₃)根据使用的液相组成而定，通过调整芳香基Ar的结构来实现，当液相是有机相，芳香基是苯基(Ar＝Ph)或者疏水基团取代的芳香基，当液相是水相，芳香基采用亲水基团取代的芳香基，所述的金属的可溶性膦络合物可以含阴离子或者不含阴离子。

4.根据权利要求3所述的催化体系，其特征在于：所述亲水基团取代的芳香基采用羧基取代苯或者磺酸基取代苯。

5.根据权利要求3所述的催化体系，其特征在于：所述阴离子采用氯离子、溴离子或者四氟硼负离子。

6.根据权利要求2所述的催化体系，其特征在于：所述氨基酸盐采用氨基酸的钠盐、钾盐、镁盐或钙盐。

7.根据权利要求6所述的催化体系，其特征在于：所述氨基酸采用甘氨酸钠、缬氨酸钠、天冬氨酸钙、丝氨酸钠、脯氨酸钠或赖氨酸钠。

8.根据权利要求2所述的催化体系，其特征在于：所述第二催化中心金属的铁或铜采用纳米级的颗粒，粒径小于50纳米。

9.根据权利要求2所述的催化体系，其特征在于：对于均相催化体系所述第二催化中心金属的铁或铜的纳米颗粒与第一催化中心金属的摩尔比为1：1-1：5。

10.根据权利要求2所述的催化体系，其特征在于：对于异相催化剂体系所述第一 催化中心金属的固相载体优选伽玛(gamma-γ)氧化铝(Alumina)，第一催化中心金属在固体载相上的含量优选0.5-5％(重量含量)。

11.根据权利要求2所述的催化体系，其特征在于：对于异相催化剂体系所述第二催化中心金属在催化剂中的含量，以摩尔比计，第二催化中心金属与第一催化中心金属的比例为1:1-1:5，第二催化中心金属的上载采用润湿浸渍法(wet impregnation)。

12.一种权利要求1～11任意一种所述的催化体系制备方法，其特征在于：

对于均相催化体系，铜或铁的纳米颗粒，通过分散到第一催化中心的络合物溶液中而形成，形成后直接使用；或者对于氨基酸盐为配体的金属的可溶性膦络合物，先合成为纯的络合物产品，然后再使用；

对于异相催化体系，粉沫状的第一催化中心金属/γ-氧化铝催化剂前体，先均匀分散在蒸馏水中，然后氮气保护、再充分搅拌的情况下，慢慢加入计算量的第二催化中心金属的纳米颗粒，完成加入后，再搅拌0.5-1.5小时，过滤分离出的固体，在105-115摄氏度的温度下，真空干燥，即可得到目标催化剂即第二催化中心金属-第一催化中心金属/γ-氧化铝；

第一催化中心金属在固体载相上的含量优选0.5-5％(重量含量)，第二催化中心金属在催化剂中的含量，以摩尔比计，第二催化中心金属与第一催化中心金属的比例为1:1-1:5。