用于分解甲醛的催化剂和材料
据调查,人平均有80%以上的时间是在室内度过的,因而室内空气的质量直接关系到人的身体健康。甲醛(HCHO)是ー种常见的室内空气污染物,主要来源于室内家具的人造板材、以甲醛为主要原料的黏合剂,以及含有甲醛成分并会向外界散发的其他各类装饰材料。甲醛为毒性较高的物质,在我国有毒化学品优先控制名单上高居第二位。长期接触低剂量甲醛容易引起慢性呼吸道疾病,新生儿体质降低,甚至引发癌症;高浓度甲醛对神经系统,免疫系统和肝脏等都有毒害。甲醛已经被世界卫生组织确定为致癌和致畸形物质,是 公认的变态反应源,也是潜在的强致突变物之一。
针对这种情况,各种治理甲醛的技术应运而生。金属氧化物催化技术是目前发展处于初级阶段的甲醛治理新技木。金属氧化物催化技术又称冷触媒技木,是指不需要光能,仅靠金属氧化物的强氧化性及其表面性质将甲醛吸附氧化。该技术最早由日本的Yoshika提出,他采用特定的金属氧化物(主要是过渡金属氧化物)在常温、常压、无光条件下进行了治理室内甲醛的研究。他在研究中发现在所有金属氧化物中MnO2与甲醛具有最高的反应性,主要生成CO2和H2O,反应过程中没有有害的副反应气体生成。
然而,冷触媒技术中一直存在着两个主要问题,使其在治理室内甲醛领域内的应用受到很大限制:
(I)分解甲醛的ニ氧化锰催化剂极易失活
ニ氧化锰降解室内高浓度甲醛时,在开始半个小时内降解速率较高,但是半小时后,ニ氧化锰便会失活,丧失对甲醛的分解能力。
(2) ニ氧化锰催化剂在载体上的有效负载方法一直未解決。
在实际应用中,出于催化剂应处于空气循环状态中的考虑,ニ氧化锰催化剂需负载于不同种类的载体上。但目前该催化剂在不同载体上的有效负载的方式不多,多数负载方法负载量少、催化剂的有效裸露面积不够,甚至使用黏合剂造成甲醛的二次污染。
因此,由于冷触媒催化技术存在以上两个主要问题尚未解決,所以一直没有相关的产品问世。
本发明提供一种用于分解甲醛的催化剂和材料,该催化剂包含二氧化锰、氧化铝、氧化硅、氧化铜、氧化铂和氧化镁,其中按重量份数计,二氧化锰∶氧化铝∶氧化硅∶氧化铜∶氧化铂∶氧化镁=100∶9-15∶5-7∶3-7∶0.5-2∶1-3。用于分解甲醛的材料包括该催化剂和载体。本发明的掺杂型二氧化锰催化剂能够明显增加二氧化锰在分解甲醛过程中的持久性,并能吸收一部分的二氧化碳生成物。此外,本发明通过独特的非黏合剂黏合工艺,将掺杂型二氧化锰催化剂负载于载体之上,制得的材料在常温常压的自然环境下,短时间内对甲醛的降解率可以达到90%以上,具有有效率高、降解效率稳定、可循环使用等优点。