一种去除一氧化碳、甲醛和乙烯的金催化剂
室内空气中的一氧化碳和甲醛等污染物对人体健康有很大的负面影响,利用高效催化剂在低温和常温下将一氧化碳和甲醛进行催化氧化是一种常用的空气净化方法。此夕卜,在用于蔬菜和水果保鲜的冷库中,蔬果产生的痕量乙烯气体往往对其自身起到催熟作用,促进了其腐败变质,利用高效低温催化剂将乙烯氧化成二氧化碳和水可以提高保鲜效果。研究表明,金催化剂对一氧化碳、甲醛和乙烯具有较好的低温催化氧化活性,而过渡金属氧化物是常用的金催化剂的载体之一。由于金只在以一定粒径的纳米颗粒的形式存在的情况下才有较高的活性,一般来说,对催化剂的制备条件和制备过程有较高的要求。常用的过渡金属氧化物负载型金催化剂的制备方法有共沉淀法和沉积沉淀法。共沉淀法指的是将铁盐和氯金酸混合溶解,加入沉淀剂,形成氢氧化铁和氢氧化金的混合物沉淀,通过沉淀分离、干燥及活化处理后得到催化剂。例如,文献CN1579621A中将氯金酸和金属盐混合溶液滴加到碱溶液中,或将碱溶液滴加到氯金酸或金属盐混合溶液中,将得到的沉淀分离和活化处理后得到催化剂。共沉淀法的缺点是容易将金包埋在氧化铁载体中,从而造成金的利用率低。
本文的首要目的在于克服现有技术的缺点与不足,提供一种去除一氧化碳、甲醛和乙烯的金催化剂的制备方法,该方法以金属氧化物或氢氧化物作为金催化剂的载体,通过简单的吸附作用,将金负载在载体上,合成高活性催化剂。具体技术方案如下:
将金属氧化物或氢氧化物加入到氯金酸溶液中,搅拌或震荡,离心,将固体物洗涤至无残留氯离子后,干燥,即得到用于去除一氧化碳、甲醛和乙烯的金催化剂。氯金酸溶液中的金与金属氧化物或氢氧化物的质量比优选为0.5:100〜7:100,搅拌或震荡的时间优选为5〜100小时,洗涤优选为用纯水洗涤。上述方法通过搅拌或震荡足够长时间后,金属氧化物或氢氧化物在氯金酸溶液中的表面酸碱反应及表面配位作用使溶液的pH值逐渐升高,氯金酸逐渐水解形成胶体粒子,吸附在金属氧化物或氢氧化物表面;该方法在吸附、洗涤、干燥之后,无需进一步活化处理,即可得到催化剂。
本方案相对于现有技术具有如下优点和效果: ( I)金吸附在金属氧化物或氢氧化物载体表面,利用率高;(2)不需要额外加入沉淀剂;(3)不需要刻意控制合成体系的pH值,也不需要升高体系的温度;(4)不需要额外的催化剂活化过程;(5)该方法可适用于多种金属氧化物和氢氧化物,载体选择范围广。