[发明专利]一种Pd/TiO2/棉花纤维复合甲醛室温氧化催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种Pd/TiO₂/棉花纤维复合甲醛室温氧化催化剂，其特征在于：所述催化剂包括棉花纤维载体、涂附在棉花纤维载体表面的TiO₂表面涂层和分散在TiO₂涂层表面的Pd活性组分；所述催化剂的制备方法步骤如下：(1)首先将钛醇盐溶于无水乙醇中，加入乙酰丙酮，搅拌形成透明溶液，然后逐滴加到含有PVA的酸性水溶液中，搅拌4～8天获得稳定的TiO₂溶胶；(2)然后通过浸渍法将纳米TiO₂均匀地涂附于棉花纤维表面，经分离，干燥，得到TiO₂/棉花纤维复合基底材料；然后以此TiO₂/棉花纤维为基底，以硝酸钯为前驱物，分别加入络合剂和还原剂，再通过浸渍～还原～沉积法将活性组分Pd负载于TiO₂涂层表面，即得。

2.如权利要求1所述的Pd/TiO₂/棉花纤维复合甲醛室温氧化催化剂，其特征在于：所述棉花纤维载体为脱脂棉花纤维；所述棉花纤维具有大孔-中孔结构。

3.如权利要求1所述的Pd/TiO₂/棉花纤维复合甲醛室温氧化催化剂，其特征在于：所述TiO₂涂层中二氧化钛为纳米级，其粒径为1-10nm；所述Pd活性组分中Pd以零价形式存在，其粒径范围1～10nm，以涂附有TiO₂表面涂层的棉花纤维载体为基底计算，Pd活性组分中Pd的负载量为0.05-3wt％。

4.如权利要求3所述的Pd/TiO₂/棉花纤维复合甲醛室温氧化催化剂，其特征在于：以涂附有TiO₂表面涂层的棉花纤维载体为基底计算，Pd活性组分中Pd的负载量为0.25-0.75wt％。

5.如权利要求1所述的Pd/TiO₂/棉花纤维复合甲醛室温氧化催化剂，其特征在于：所述步骤(1)中钛醇盐为钛酸四异丙酯、钛酸四丁酯中的一种或二种的混合物；所述PVA的酸性水溶液中酸性物质为硝酸，硫酸或二者的混合物；所述的络合剂为柠檬酸三钠或乙二胺四乙酸二钠或二者的混合物；所述的还原剂为硼氢化钾、硼氢化钠或二者的混合物。

6.如权利要求1所述的Pd/TiO₂/棉花纤维复合甲醛室温氧化催化剂，其特征在于：所述PVA的酸性水溶液的pH在2.0-3.0间，PVA在水中的含量为0.01-0.1％；所述(1)中PVA的酸性水溶液中水与无水乙醇、乙酰丙酮、钛醇盐的摩尔比为水：无水乙醇：乙酰丙酮：钛醇盐＝100：2-4：0.1-0.5：0.1-0.5。

7.如权利要求1所述的Pd/TiO₂/棉花纤维复合甲醛室温氧化催化剂，其特征在于：1)、所述(2)中浸渍法为将棉花纤维浸泡在TiO₂溶胶中，浸泡时间为5-10min；其中棉花纤维和TiO₂的质量比为1：2-3；

2)、所述(2)中分离为滤网分离；

3)、所述(2)中干燥条件：先在50-70℃下，干燥3～10min，然后在110-120℃下，干燥20-40min，所述涂附、分离过程重复1-2次，最后一次的干燥温度为60-110℃，干燥时间4-12h。

8.如权利要求1所述的Pd/TiO₂/棉花纤维复合甲醛室温氧化催化剂，其特征在于：所述(2)中浸渍～还原～沉积法操作为：将TiO₂/棉花纤维复合基底材料分散于含硝酸钯和络合剂的混合溶液中浸泡5-10min，接着加入还原剂的碱性溶液，将贵金属还原成金属纳米粒子，继续搅拌5-10min，接着将沉积有Pd的复合纤维与溶液分离，在60-110℃干燥4-24h，即得。

9.如权利要求8所述的Pd/TiO₂/棉花纤维复合甲醛室温氧化催化剂，其特征在于：所述硝酸钯以Pd含量计为占TiO₂/棉花纤维复合基底材料的0.05-3wt％；所述还原剂的碱性溶液的pH在8.0-10.0间；所述硝酸钯、络合剂与还原剂的摩尔比为1：2：5-30。