催化氧化甲醛的介孔-大孔型催化剂的制备方法，包括以下步骤：1）制备聚苯乙烯模板；2）制备介孔氧化物溶胶；3）将步骤1）中制备的聚苯乙烯模板放入封闭的容器中，在0.098MPa的真空条件下将步骤2）制备的介孔氧化物溶胶抽入到聚苯乙烯模板的孔壁上，干燥，如此重复填充干燥几次，得到介孔-大孔整体型TiO2、SiO2或Al2O3载体；采用过体积浸渍法将活性组分Pt的前驱液填充到介孔-大孔整体型TiO2、SiO2或Al2O3载体上，所制得的催化剂简写为Pt/TiO2、Pt/SiO2或Pt/Al2O3；用催化氧化甲醛的介孔-大孔型催化剂对甲醛催化氧化；该催化剂可用于室内及其他污染环境中甲醛的去除，克服粉末态固体催化剂不易成型、使用过程中存在压降大、金属原子利用率低的问题。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于催化剂
，具体涉及一种高效催化氧化甲醛的介孔-大孔整体型催化剂的制备方法和应用，催化剂的载体为介孔-大孔整体型氧化物(Ti02、S12SAl2O3),活性组分为Pt。本专利技术还涉及将上述介孔-大孔整体型催化剂应用于各种环保和空气甲醛污染物的治理领域。
技术介绍
室内甲醛主要来源于装修所用的人造板材、内墙涂料和地毯等，是公认的室内污染物，在我国有毒化学品优先控制名单上高居第二位，并已被世界卫生组织确定为致癌和致畸形物质。因此，解决室内甲醛污染成为研究者所关注的热点问题之一。目前，室内空气中甲醛净化的方法主要有吸附法、等离子体技术、化学反应法、光催化氧化技术和催化氧化技术等。其中，催化氧化技术在较低温下催化剂存在情况下以空气中的氧为氧化剂将甲醛氧化为无毒的COjp H 20，且操作简便、成本低、效率高，成为最有应用前景的甲醛净化技术，该技术的核心是开发在低温甚至室温条件下能将甲醛完全氧化为COjPH2O的催化剂。研究者在催化氧化甲醛催化剂方面做了许多工作。研究表明，通常室内甲醛催化氧化的操作温度远高于室温(多数情况>100°C)，如何降低反应温度已成为实现高效净化的关注点。另外，目前高效的甲醛低温催化氧化催化剂多为T12SCeO2等负载的贵金属催化剂，此类催化剂宏观上以粉末态居多，由于不易成型和比表面积低，伴随粉尘污染、压降大和金属原子利用率低等问题，影响它们的实际应用。因此，寻找合适的固体载体及探索有效的催化剂改性方法以提高催化效率是实现降解甲醛催化剂的实际应用和产业化的关键，是近些年室内甲醛催化降解技术研究领域的前沿和热点。
技术实现思路
为克服现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供了，能够在O?100 0C的低温下去除甲醛，负载Pt的介孔-大孔整体型催化剂材料，该催化剂可用于室内及其他污染环境中甲醛的去除，克服粉末态固体催化剂不易成型、使用过程中存在压降大、金属原子利用率低的问题。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是:催化氧化甲醛的介孔-大孔型催化剂的制备方法，包括以下步骤: O制备聚苯乙烯模板，以二乙烯苯/苯乙烯体积比为1:4.0?4.8的苯乙烯和二乙烯苯为单体，加入质量为总单体质量3%?22%的表面活性剂司班80，及质量为总单体质量0.2%?3%的引发剂偶氮二异丁腈，均匀混合后为油相，在搅拌下向油相中加去离子水，使水相的体积分数在70%?85%，得到反相浓乳液，将浓乳液倒入模具中，在40?80°C密封聚合24?48h，50?100°C干燥24?48h，得到整体型有机大孔模板； 2)制备介孔氧化物溶胶，在室温下将0.8?1.2g非离子表面活性剂聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯(P123)溶解到10?20mL无水乙醇中，磁力搅拌I?2h，滴入1.0?2.0g硝酸或盐酸(0.2M)，继续搅拌10?30min，然后加入2?4g钛酸四丁酯、正硅酸乙酯或异丙醇铝中的一种，搅拌4?6h，得到介孔氧化物的溶胶； 3)将步骤I)中制备的聚苯乙烯模板放入封闭的容器中，在0.098MPa的真空条件下将步骤2)制备的介孔氧化物溶胶抽入到聚苯乙烯模板的孔壁上，50?100°C下干燥12?24h，如此重复填充干燥几次，400?800°C焙烧2?7h，升温速率为0.5?5°C /min,即得到介孔-大孔整体型Ti02、S12S Al 203载体； 采用过体积浸渍法将活性组分Pt的前驱液填充到介孔-大孔整体型Ti02、S12S Al 203载体上，浸渍12?24 h，50?100°C干燥12?24h，300?500°C下焙烧2?4h，所制得的催化剂简写为 Pt/Ti02、Pt/Si02S Pt/Al 203。所述的催化剂的前驱液以亚硝基二胺合铂(Pt (NH3) 2 (NO3) 2)或氯铂酸(H2PtCl6)为前驱物溶于适量的蒸馏水中制得；所述的活性组分Pt的质量百分比为0.1%?1%。所述的催化剂具有介孔-大孔双重孔结构，其大孔尺寸约为10?150 μ m，孔壁上介孔最可几孔直径为3?15nm，孔与孔相互贯通，由孔窗相连。催化氧化甲醛的介孔-大孔型催化剂的应用，用催化氧化甲醛的介孔-大孔型催化剂对甲醛催化氧化。本专利技术的催化剂对甲醛的催化氧化性能评价在常压等温固定床连续流动反应系统中进行。与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于: 1)本专利技术的催化剂能在低温下(<100°c)将甲醛完全催化氧化成0)2和H2O,无任何二次污染物产生； 2)本专利技术的催化剂低温下转化甲醛效率高，催化剂用量少，稳定性高； 3)该催化剂可以降低催化剂床层压差，具有传质性好、易成型等优点，实用性强，可以方便应用于各种场合。【具体实施方式】以下结合具体实施例对本专利技术作进一步详细说明。实施例1: 催化氧化甲醛的介孔-大孔型催化剂的制备方法，包括以下步骤: 介孔-大孔整体型T12载体的制备， 1)制备聚苯乙稀模板，取二乙稀苯3mL和苯乙稀12mL单体，用等体积0.2 mol/L的NaOH溶液洗涤4次，再用等体积去离子水洗涤5次备用，放入10mL三口瓶中，向其中加入0.124g引发剂偶氮二异丁腈和1.0Sg表面活性剂司班80，均匀混合后作为油相，在搅拌下向油相中逐滴缓慢滴加去离子水45mL，即水相体积分数为75%，滴加时间控制在60 min，得到反相浓乳液，继续搅拌30min，将浓乳液倒入模具中，放入60°C恒温箱中密封聚合24h，聚合后的模板在60°C干燥48h，得到整体型有机大孔模板； 2)制备介孔T12溶胶，在室温下将1.0g非离子表面活性剂聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯(P123)溶解到1mL无水乙醇中，磁力搅拌lh，滴入1.0g盐酸(0.2M)，继续搅拌30min，然后加入3.0Sg钛酸四丁酯，搅拌4h，得到介孔氧化物的溶胶； 3)将步骤I)中制备的聚苯乙烯模板放入封闭的容器中，在0.098MPa的真空条件下将步骤2)制备的介孔氧化物溶胶抽入到聚苯乙烯模板的孔壁上，60°C下干燥12h，如此重复填充干燥几次，550°C焙烧5h，升温速率为5°C /min,即得到介孔-大孔整体型T12载体；采用过体积浸渍法将活性组分Pt的前驱液填充到介孔-大孔整体型1102载体上，浸渍12h，100C干燥12 h，300°C下焙烧2h，所制得的催化剂简写为Pt/Ti02。所述的催化剂的前驱液以Pt (NH3) 2 (NO3) 2为前驱物溶于适量的蒸馏水中制得，前驱物的用量按Pt在催化剂中所占的质量百分含量即1%计算。实施例2 催化氧化甲醛的介孔-大孔型催化剂的制备方法，包括以下步骤: 介孔-大孔整体型S12载体的制备 1)制备聚苯乙稀模板，取二乙稀苯3mL和苯乙稀12mL单体，用等体积0.2mol/L的NaOH溶液洗涤4次，再用等体积去离子水洗涤5次备用，放入10mL三口瓶中，向其中加入0.124g引发剂偶氮二异丁腈和1.0Sg表面活性剂司班80，均匀混合后作为油相，在搅拌下向油相中逐滴缓慢滴加去离子水85mL，即水相体积分数为85.0%，滴加时间控制在60min，得到反相浓乳液，继续搅拌30min，将浓乳液倒入模具中，放入60°C恒温箱中密封聚合36h，聚合后的模板在70°C干燥24h，得到整体型有本文档来自技高网...
【技术保护点】
催化氧化甲醛的介孔‑大孔型催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1）制备聚苯乙烯模板，以二乙烯苯/苯乙烯体积比为1:4.0～4.8的苯乙烯和二乙烯苯为单体，加入质量为总单体质量3%～22%的表面活性剂司班80，及质量为总单体质量0.2%～3%的引发剂偶氮二异丁腈，均匀混合后为油相，在搅拌下向油相中加去离子水，使水相的体积分数在70%～85%，得到反相浓乳液，将浓乳液倒入模具中，在40～80℃密封聚合24～48h，50～100℃干燥24～48h，得到整体型有机大孔模板；2）制备介孔氧化物溶胶，在室温下将0.8～1.2g非离子表面活性剂聚氧乙烯‑聚氧丙烯‑聚氧乙烯（P123）溶解到10～20mL无水乙醇中，磁力搅拌1～2h，滴入1.0～2.0g硝酸或盐酸（0.2M），继续搅拌10～30min，然后加入2～4g钛酸四丁酯、正硅酸乙酯或异丙醇铝中的一种，搅拌4～6h，得到介孔氧化物的溶胶；3） 将步骤1）中制备的聚苯乙烯模板放入封闭的容器中，在0.098MPa的真空条件下将步骤2）制备的介孔氧化物溶胶抽入到聚苯乙烯模板的孔壁上，50～100℃下干燥12～24h，如此重复填充干燥几次，400～800℃焙烧2～7h，升温速率为0.5～5℃/min，即得到介孔‑大孔整体型TiO2、SiO2或Al2O3载体；采用过体积浸渍法将活性组分Pt的前驱液填充到介孔‑大孔整体型TiO2、SiO2或Al2O3载体上，浸渍12～24 h，50～100℃干燥12～24h，300～500℃下焙烧2～4h，所制得的催化剂简写为Pt/TiO2、Pt/SiO2或Pt/Al2O3。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：卢素红，范峥，黄风林，
申请(专利权)人：西安石油大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61
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