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物理活化制备室温消除甲醛的铂修饰多孔碳基二氧化钛催化剂的方法

成果类型:: 发明专利

发布时间: 2023-08-17 16:21:07

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:浙江省温州市| 姚情秘 | 2023-08-25 20:24:55
本发明涉及环保技术领域,具体涉及一种物理活化制备室温消除甲醛的铂修饰多孔碳基二氧化钛催化剂的方法,包括如下步骤:以钛基金属有机框架化合物为前驱体,先通过高温碳化制备含钛碳基复合材料,经过氯铂酸溶液浸渍后,再进行高温焙烧、活化,得到铂修饰多孔碳基二氧化钛催化剂。本发明制备方法简单、实用,还可以通过改变钛基金属有机框架化合物的种类、活化温度对催化剂的性能进行调节,所获得的铂修饰多孔碳基二氧化钛催化剂具有多孔性好、孔的形状可调控、室温氧化分解甲醛性能好、制备过程污染小等优点,可广泛应用在空调设备、通风管道、空气净化器等设备上。
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种多孔性好、孔的形状可调控、室温氧化分解甲醛性能好、制备过程污染小的铂修饰多孔碳基二氧化钛催化剂的制备方法。本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为:一种物理活化制备室温消除甲醛的铂修饰多孔碳基二氧化钛催化剂的方法,其特征在于包括以下步骤:a,称取一定量的钛基金属有机框架化合物放入管式炉,在氩气气流下,升温至400℃高温碳化5h,制得含钛碳基复合材料;b,将得到的含钛碳基复合材料加入氯铂酸溶液,于20℃浸渍24h;c,将沉淀取出,真空烘干后,放入管式炉中,在氩气气流下,升温至600℃,恒温焙烧3h;d,升温至一定温度,通入水蒸汽活化2h,得到铂修饰多孔碳基二氧化钛催化剂。

甲醛是一种常见的室内空气污染物,其对人们健康具有很大的危害。根据中华人民共和国国家标准《居室空气中甲醛的卫生标准》规定:居室空气中甲醛的最高容许浓度为0 .08mg/m3,但是日常生活中新装住宅平均浓度大于0 .2mg/m3。近几年,利用空气净化器处理室内甲醛污染已经成为比较普遍的家用空气净化手段,在其净化空气过程中,主要采用的是物理吸附、化学吸附和光催化法等方法。物理吸附如活性炭类、硅藻土类材料,吸附量有限,需要经常更换,而且随着温度和湿度的变化,还会形成新的释放;化学吸附能够处理的甲醛量较大,但是多数为含有一定毒性的化合物,会引起新种类的污染。使用光催化剂材料可以实现在光的作用下,利用其分解经过催化剂表面的甲醛分子。目前的光催化剂材料主要是二氧化钛,其优点是二氧化钛廉价无毒,用作催化剂时催化活性高,选择性好,反应条件温和,而且二次污染小,制备工艺简单。但二氧化钛用作催化剂时降解甲醛的光催化效率较低,因为其本身对有机物的吸附能力较差。此外,二氧化钛催化剂一般比表面积大、表面能高,极易发生团聚,在降解甲醛时分散不均匀、失活快,使其应用受到了限制。而且二氧化钛基催化剂要求有较大的紫外光通量,这样限制了二氧化钛基催化剂材料的厚度,限制了其机械体积催化效率。 

发明人 陈高健 徐清 范冬梅 张靖桢

陈高健,早期工作研究微波及等离子体辐照下的活性自由基聚合,毕业论文被评为江苏省优秀硕士论文。获得英国政府ORS及华威大学WPRF资助,在Dave Haddleton教授课题组进行利用ATRP和Click合成功能含糖聚合物,表面修饰以及蛋白络合物的研究。期间分别于05年在21世纪功能材料大会以及07年聚合物胶体国际大会获得过 Macro Group prize 和 Elsevier/EPJ Poster Award。在新南威尔士大学主要从事聚合物纳米颗粒药物载体的研究,其中发表在Chemical Communications利用thiol-ene合成含糖温敏聚合物纳米载体的工作被选为Hot Ariticle。目前在Chemical Communications, Macromolecules,Soft Matter等 SCI学术期刊发表论文20多篇,被引用350多次。多次在美国化学协会(ACS),澳大利亚高分子协会(APS)等国际会议做口头报告。2009年申请到澳大利亚APD特别研究基金,目前作为负责人承担一项国家自然基金项目。

与现有技术相比,本发明的优点在于:制备方法简单、实用,还可以通过改变钛基金属有机框架化合物前驱体的种类、活化温度对催化剂的性能进行调节,所获得的铂修饰多孔碳基二氧化钛催化剂具有多孔性好、孔的形状可调控、室温氧化分解甲醛性能好、制备过程污染小等优点,本发明可用于环保技术领域,特别是用于物理活化制备室温消除甲醛的铂修饰多孔碳基二氧化钛催化剂中。 

技术入股,技术合作,遣派学者专家到国外或者其他地区的高校,研究机构或者生产企业与对方的学者,专家合作进行研究设计,或者双方学者,专家轮流到对方学校,研究机构或者企业进行研究。最后加以说明的是,以上实施例仅用于描述实现本发明的技术方案,而不是对本发明的限制。尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明,该领域普通技术人员应当理解;其依然可以将上述实施例所阐述的技术方案进行局部的修改或技术特征进行等同的替换;而这些修改和替换并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例所述技术方案的精神和范畴。