[发明专利]钯基催化剂及其制备方法、用途

说明书

本发明涉及催化剂技术领域，尤其涉及一种钯基催化剂及其制备方法、用途。该钯基催化剂的制备方法包括以下步骤：沉淀沉积，将二氧化铈纳米材料加入到硝酸钯水溶液中，得到混合溶液，向混合溶液中加入氢氧化物水溶液，控制pH和温度，老化后得到沉淀；煅烧，分离出沉淀，对沉淀煅烧，得到氧化钯基催化剂；还原：在还原性气体氛围中，煅烧氧化钯基催化剂，得到钯基催化剂。本发明的钯基催化剂在室温条件下具有良好的催化分解甲醛作用。制备方法操作工艺简单，具有普适性。催化剂制备过程稳定性好，成本低，适用于固定床反应器的填充材料，应用前景良好。

技术领域

本发明涉及催化剂技术领域，尤其涉及一种钯基催化剂及其制备方法、用途。

背景技术

甲醛是室内污染的主要成分，是常温下无色具有刺激性气味的气体，其广泛来源于建筑材料、家装产品等材料的释放。甲醛被归为第一类致癌物质，吸入甲醛会对人体的呼吸系统，神经系统等带来损伤，长期停留在甲醛环境中，还有可能引发白血病，鼻咽癌等病症。考虑到甲醛在建筑材料中应用广泛，而如今人们普遍习惯在室内进行各种活动，人均在室内度过的时间延长，故室内甲醛的处理对保护人类健康具有重要的意义。

想要消除室内甲醛，除了减少可释放甲醛的来源之外，最简单的方法就是开窗通风，但是甲醛污染源一般需要三到十五年的释放周期，也就是说，即便经常开窗通风也仍有必要对室内残留甲醛进一步去除。目前，常见的去除甲醛方法包括：吸附法、光催化氧化法、热催化氧化法等。其中，吸附法主要是利用活性炭等具有高吸附能力的材料来吸附甲醛，护着利用植物吸收甲醛。此方法虽然操作方便，但去除甲醛效果一般，容易带来二次污染，且需要经常更换吸附材料。光催化氧化法发需要提供紫外光源，而紫外光源价格高且易损耗，难以真正在实际生活中应用，此外该方法的催化剂易失活也是导致其应用受限的原因之一。热催化氧化法是以空气、氧气等作为氧化剂，通过催化剂吸附空气中的甲醛进行氧化反应，生成无毒无害的二氧化碳和水，该方法较为环保，是一种具有潜力的去除甲醛的技术。然而，现阶段可达到室温条件下完全催化甲醛的催化剂较少，并且需要负载的贵金属量较大，导致催化剂成本过高，再加上室温催化效果不理想，需要加热等手段辅助，操作复杂，这些不利因素限制了贵金属催化剂在实际生活中真正推广应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种钯基催化剂及其制备方法、用途。

第一个方面，本发明提供一种钯基催化剂的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

沉淀沉积：将二氧化铈纳米材料加入到硝酸钯水溶液中，得到混合溶液，向所述混合溶液中加入氢氧化物水溶液，控制pH和温度，老化后得到沉淀；

煅烧：分离出所述沉淀，对所述沉淀煅烧，得到氧化钯基催化剂；

还原：在还原性气体氛围中，煅烧所述氧化钯基催化剂，得到所述钯基催化剂。

进一步地，在所述制备方法中，所述沉淀沉积的步骤为：将所述二氧化铈纳米材料倒入处于搅拌状态的所述硝酸钯水溶液中，混合搅拌20-40分钟得到所述混合溶液，向所述混合溶液中滴加所述氢氧化物水溶液，调节pH为9-11，在40-60℃下水浴老化2-4小时，得到所述沉淀；所述氢氧化物水溶液选自氢氧化钠水溶液或氢氧化钾水溶液。

其中，混合搅拌20-40分钟包括该搅拌时间内的任一点值，例如混合搅拌20分钟、25分钟、30分钟、35分钟或40分钟。调节pH为9-11包括该pH值范围内的任一点值，例如调节pH为9、10或11。水浴老化温度为40-60℃包括该温度范围内的任一点值，例如水浴老化温度为40℃、45℃、50℃、55℃或60℃。水浴老化时间为2-4小时包括该时间范围内的任一点值，例如水浴老化时间为2小时、2.5小时、3小时、3.5小时或4小时。

优选地，在所述沉淀沉积的步骤中，混合搅拌的时间为30分钟，滴加氢氧化钠水溶液后，调节pH为10，在40℃下水浴老化3小时。