[发明专利]一种消除空气中的一氧化碳和甲醛污染物的方法

说明书

本发明公开了一种消除空气中的一氧化碳和甲醛污染物的方法，使用多孔石墨化炭负载的纳米铂作为催化剂，将含有一氧化碳或甲醛污染物的空气与该催化剂接触，在常温下污染物被氧化去除。本发明不需要额外的加热装置，在常温下就能稳定消除这些污染物，节约设备成本；且具有良好的常温活性，其催化剂的使用寿命还比较长。

技术领域

本发明涉及一种消除空气中污染物的方法，特别是一种消除空气中的一氧化碳和甲醛污染物的方法。

背景技术

一氧化碳和甲醛是常见的室内空气污染物，持续的高浓度甲醛暴露，会对人体造成致癌效应，因一氧化碳的高浓度暴露导致急性中毒死亡的案例更是时有发生。因此，消除空气中这些污染物的技术与材料是环境工程师和研究人员关注的热点。

吸附法是常用的降低这些污染物浓度的方法，通过污染物在吸附剂表面的富集，降低空气中污染物的浓度。但是吸附法存在吸附饱和后，污染物去除效率下降的问题，而且随着环境温度的改变，被吸附的污染物有可能再次释放出来。催化氧化则是彻底消除这些空气污染物的技术解决思路。催化氧化技术的核心是在催化剂的作用下，一氧化碳和甲醛与氧气在一定温度下发生反应，氧化成无毒的二氧化碳等产物。

催化氧化技术的难点在于催化剂的活性，对于大多数催化剂，需要加热到一定温度，才能实现一氧化碳和甲醛催化氧化反应的活化，因此，用于空气净化的时候，需要额外的加热装置，造成设备系统的复杂化，并增加了成本和能耗。有些催化剂，例如金属氧化物负载的纳米金、氧化钴及复合氧化物等，通过优化，可以在环境温度下实现一氧化碳和甲醛的催化完全氧化，但是，催化剂的稳定性往往难以满足要求，使用过程中容易失活；活性相的团聚是造成催化剂失活的重要原因。此外，由于空气中往往含有较高浓度的水气，水分子在催化剂表面的吸附和富集，会抑制污染物的吸附与反应。基于此，本发明用多孔石墨化炭负载的纳米铂作为空气净化催化剂，所述催化剂具有较好活性，可以在常温下实现一氧化碳和甲醛的催化氧化，很好的解决了上述问题。

发明内容

基于以上现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种消除空气中的一氧化碳和甲醛污染物的方法。本发明不需要额外的加热装置，在常温下就能稳定消除这些污染物，节约设备成本；且具有良好的常温活性，其催化剂的使用寿命还比较长。

为解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案实现：一种消除空气中的一氧化碳和甲醛污染物的方法，使用多孔石墨化炭负载的纳米铂作为催化剂，将含有一氧化碳或甲醛污染物的空气与该催化剂接触，在常温下污染物被氧化去除。

前述的消除空气中的一氧化碳和甲醛污染物的方法中，所述的多孔石墨化炭负载的纳米铂的制备过程包括：将多孔石墨化炭加入到含铂的前体物的溶液中，搅拌，铂的前体物吸附到多孔石墨化炭上之后，过滤或离心分离，将固体烘干，焙烧，后处理，即到。

前述的消除空气中的一氧化碳和甲醛污染物的方法中，所述的铂的前体物为四氨合硝酸铂、四氨合氯化铂、四氨合氢氧化铂、四氨合硫酸铂、铂氨络合物或铂胺络合物。

前述的消除空气中的一氧化碳和甲醛污染物的方法中，所述的铂氨络合物为将氨水加入到氯铂酸、氯化铂或硝酸铂的水溶液中反应后得到的产物；所述的铂胺络合物为将有机胺加入到氯铂酸、氯化铂或硝酸铂的水溶液中反应后得到的产物。

前述的消除空气中的一氧化碳和甲醛污染物的方法中，所述的有机胺为甲胺、二甲胺、三甲胺、乙胺、二乙胺、三乙胺、丙胺、二丙胺、三丙胺、乙二胺、丙二胺、三乙醇胺或苯胺。

前述的消除空气中的一氧化碳和甲醛污染物的方法中，所述的制备过程中焙烧的气氛为氮气或氮气与氢气的混合气体，焙烧温度为300-500℃。

前述的消除空气中的一氧化碳和甲醛污染物的方法中，所述的制备过程中的后处理指的是在含氧气氛中于100-250℃下进行热处理。

与现有技术相比，本发明的消除空气中的一氧化碳和甲醛污染物的方法，具有以下有益效果：