[发明专利]一种除甲醛材料及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种除甲醛材料及其制备方法和应用。本发明的除甲醛材料，能够在室温下将甲醛催化氧化为二氧化碳和水，没有二次污染。对低浓度的甲醛响应度高，并且具有较高的催化氧化效率。本发明的除甲醛材料，在反应过程中，节省能源，无需复杂操作，能够单独使用，也能够制造成空气净化器，从而应用于不同的环境中，市场前景好。

技术领域

本发明属于空气净化技术领域，具体涉及一种除甲醛材料及其制备方法和应用。

背景技术

室内甲醛的主要来源为室内装饰材料，如人工合成板材、乳胶漆、地毯织物和树脂等装饰品及家具。存在于其中的甲醛的释放过程是一个缓慢的过程，其释放周期长达3-15年。人体在甲醛浓度为0.1mg·cm-³的环境中时，就会产生不适感，随着甲醛浓度的上升，会出现胸痛、过敏、咳嗽等不同程度的症状，严重者会出现死亡。此外，长时间处于低浓度的甲醛环境中，会出现慢性呼吸道疾病和染色体异常，甚至会引发鼻咽癌或新生儿畸形。基于甲醛对人体健康造成的极大威胁，研究如何消除室内甲醛是环保领域的研究热点之一。

相关技术中，有多种空气净化技术来消除室内空气中甲醛的污染，主要有吸附法、生物降解法、光催化氧化法、等离子体氧化法、臭氧氧化法和热催化氧化法等。其中，吸附法虽然能够去除甲醛，但受到吸附剂的吸附平衡、失活和重新更换等问题限制。光催化法、等离子体和臭氧氧化法虽然能有效消除室内甲醛，但是需要光源和额外的设备，并且在催化甲醛氧化过程中还易产生有毒的副产物。生物降解法是一个环境友好的方法，能够有效的去除甲醛，但是降解甲醛速率较低，而且微生物的生命周期也是很大的限制条件。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的上述技术问题之一。为此，本发明提供了一种除甲醛材料，该除甲醛材料在室温下就能高效催化氧化甲醛。

本发明还提供了制备上述除甲醛材料的方法。

本发明还提供了含有上述除甲醛材料的空气净化器。

本发明的第一方面提供了一种除甲醛材料，包括α-MnO₂载体，以及负载于所述α-MnO₂载体上的活性钯。

本发明的除甲醛材料，至少具有以下有益效果：

本发明的除甲醛材料，能够在室温下将甲醛催化氧化为二氧化碳和水，没有二次污染。

本发明的除甲醛材料，对甲醛响应度高，并且具有较高的催化氧化效率。

本发明的除甲醛材料，在反应过程中，节省能源，无需复杂操作，能够单独使用，也能够制造成空气净化器，从而应用于不同的环境中，市场前景好。

锰的氧化物中有5种主晶和30余种次晶，其中只有β-MnO₂是严格按照化学计量数以n(Mn)：n(O)＝1:2组成的化合物，化学式可以简写为MnO₂。

α-MnO₂的显著特征是含有能够接纳诸如Ba²⁺、K⁺、Pb²⁺、Na⁺、NH₄⁺等阳离子及水分子的[2×2]隧道或空穴，形成碱硬锰矿、隐钾锰矿等一系列不同矿种和晶系，隧道或空穴中的阳离子及出水分子的存在是(2×2)隧道结构稳定的重要条件。一方面，为了减小对阳离子的相互排斥作用，隧道中的阳离子需要保持一定的距离；另一方面，以一定方式联结的八面体含有一定量的OH基、阳离子空位，或较低价态的锰离子(如Mn³⁺、Mn²⁺等)，大的阳离子占住隧道或空穴时，保持整体结构电荷平衡，这种非理想配比与在[MnO₆]八面体的隧道中阳离子引起的局部电荷平衡，是α-MnO₂的结构稳定的重要因素。