本發(fā)明涉及一種消除空氣中揮發(fā)性有機污染物的催化劑及其制備方法和應用領域，特別是涉及一種以甲醛為助劑、在室溫下催化活化空氣中氧氣降解或清除其它揮發(fā)性有機物的催化劑體系，更具體的說，是一種能夠在甲醛存在的情況下，溫和的反應條件如環(huán)境溫度和正常壓力，可以有效催化活化空氣中的氧氣，得到的活化氧的活性很高，從而降解或去除空氣中其它所有揮發(fā)性有機物的催化劑體系。
背景技術：
空氣中的揮發(fā)性有機物，不僅僅它們本身就會改變構成人體的有機物結構，導致蛋白質和DNA的變異,損害人體健康。另外，研究發(fā)現，空氣中的懸浮微粒污染物，只有不到10％屬于初級污染物，超過90％的是次生污染物。而這超過90％的次生空氣懸浮微粒中，很多時候，超過80％的是以有機物為凝結核的微粒。因此，清除空氣中的揮發(fā)性有機物，是空氣凈化的關鍵。
在室溫和正常壓力的條件下，通過活化空氣中的氧氣來清除空氣中的所有揮發(fā)性有機物，包括微生物，同時凝聚空氣中的較大顆粒、以利于顆粒的過濾和沉降，這種技術由于反應條件溫和，不會產生二次污染物，并且實用能耗低，是空氣凈化領域中最理想和前沿的技術。但是迄今為止，所有已知技術都存在各種缺陷。例如，生物酶或微生物催化體系，速度慢、應用成本高，且需要較大的體積；電弧、電暈、等離子體等使用電來激活空氣中氧氣的方法，活化點的溫度很高，故產生對人體損害性更大的臭氧和氮氧化合物，并且這種技術消耗能量大；光催化活化空氣中的氧氣，難以避免氧氣分子和紫外光子的直接接觸，需要克服產生臭氧的難關；我們通過水解純天然高分子有機物(Natural Organic Polymers)技術，從植物中分離出一種黏稠液體狀混合物產品如PCT/CN2013/084241中公開，這個混合物除了具備吸收固定空氣中甲醛的能力外，還有活化空氣中氧氣的能力。雖然這種化學催化劑方法不會產生臭氧和氧化氮，但是，這種方法活化氧氣的能力較弱，只能用于氧化易于被氧化的有機物、如甲醛，對空氣中的苯、 甲苯等揮發(fā)性有機物，基本沒有任何氧化破壞作用。
需要發(fā)明出一種全新的催化體系，它能夠在環(huán)境條件下(室溫、一個大氣壓)，將空氣中的氧氣，快速活化為能夠清除所有揮發(fā)性有機物的高活性氧，包括苯等芳香烴等難以被氧化破壞的揮發(fā)性有機物。
技術實現要素：
本發(fā)明所要解決的第一個技術問題是提供一種甲醛為助劑的室溫下催化活化氧氣清除揮發(fā)性有機物的催化體系，它借助空氣中甲醛來催化活化氧氣的方法，不會產生臭氧和氧化氮，在室溫和環(huán)境大氣壓的條件下，催化得到高活性的活化氧，可以直接清除空氣中存在的其它所有揮發(fā)性有機物。
本發(fā)明所要解決的再一個技術問題是提供一種簡單方便的上述催化劑的制備方法。
本發(fā)明所要解決的另一個技術問題是提供上述催化劑的應用。
本發(fā)明解決上述第一個技術問題所采用的技術方案為：一種甲醛為助劑的室溫下催化活化氧氣清除揮發(fā)性有機物的催化體系，其特征在于：在足量甲醛存在的條件下，催化體系采用異相催化體系或者均相催化體系，催化中心采用鈀(Pd)、銠(Rh)或釕(Ru)。
優(yōu)選雙金屬中心的催化體系；
對于異相催化體系，固相載體上載第一催化中心金屬鈀(Pd)、銠(Rh)或釕(Ru)原子或離子，以及第二催化中心金屬納米級金屬銅粉或鐵粉；
對于均相催化體系，第一催化中心金屬，選用金屬鈀(Pd)、銠(Rh)或釕(Ru)的可溶性膦絡合物Mm(PAr3)n為前體，Mm(PAr3)n中m和n是自然數，m＝1，n＝1,2,3,4,芳香基Ar相同或者不同，M含第一催化中心金屬鈀(Pd)、銠(Rh)或釕(Ru)原子或離子；以及第二催化中心金屬納米級金屬銅粉或鐵粉；對應的催化劑配體選用氨基酸鹽。
可溶性膦絡合物，膦配體(PAr3)根據使用的液相組成而定，通過調整芳香基Ar的結構來實現，當液相是有機相，芳香基是苯基(Ar＝Ph)或者疏水基團取代的芳香基，如所述的金屬的可溶性膦絡合物可以采用RuCl2(PPh3)3、RhCl(PPh3)3或Pd(PPh3)4等；當液相是水相，芳香基可以采用親水基團取代的芳香基，如親水基團取代的芳香基采用羧基取代苯、磺酸基取代苯、具體為例所述的金屬的可溶性膦絡合物可以采用RuCl2(PPh2PhSO3H)3、RuCl2[PPh(PhSO3H)2]、RuCl2(PPhSO3H)3等；可見所述的金屬的可溶性膦絡合物可以含陰離子或者不含陰離子。陰離子采用氯離子、溴離子或四氟硼負離子等。
對于均相催化體系，優(yōu)選為，使用氨基酸鹽為配體。所述氨基酸鹽采用氨基酸的鈉鹽、鉀鹽、鎂鹽或鈣鹽，所述氨基酸采用甘氨酸鈉、纈氨酸鈉、天冬氨酸鈣、絲氨酸鈉、脯氨酸鈉或賴氨酸鈉等，其它的氨基酸的鹽也可以使用，但是由于它們較貴，不優(yōu)選。
對于氨基酸鹽為配體的金屬的可溶性膦絡合物，可以先合成為純的絡合物產品，然后再使用，也可以通過向金屬的可溶性膦絡合物前體溶液中、加入過量的氨基酸鹽現場合成(In-Situ)使用。由于后者應用方便，成本低，優(yōu)選后者。
優(yōu)選為，所述的第二金屬催化中心，金屬鐵或銅是納米級的顆粒，粒徑小于50納米；更優(yōu)選的是，粒徑小于30納米。
對于均相催化體系，銅或鐵的納米顆粒，通過直接分散到第一催化中心的絡合物溶液中而形成，形成后直接使用。銅或鐵的納米顆粒與第一催化中心金屬的摩爾比優(yōu)選1：1-1：5。
對于異相催化劑體系，第一催化中心金屬的固相載體優(yōu)選伽瑪(gamma-γ)氧化鋁(Alumina)。第一催化中心金屬在固體載相上的含量優(yōu)選0.5-5％(重量含量)。
第二催化中心金屬在催化劑中的含量，以摩爾比計，第二催化中心金屬與第一催化中心金屬的比例為1:1-1:5，第二催化中心金屬的含量不能超過第一催化中心，否則在室溫條件下催化活性基本檢測不到。第二催化中心金屬的上載采用潤濕浸漬法(wet impregnation)。
本發(fā)明解決再一個技術問題所采用的技術方案為：一種上述的催化劑制備方法，其特征在于：
對于均相催化體系，銅或鐵的納米顆粒，通過分散到第一催化中心的絡合物溶液中而形成，形成后直接使用；或者對于氨基酸鹽為配體的金屬的可溶性膦絡合物，先合成為純的絡合物產品，然后再使用；
對于異相催化體系，粉沫狀的第一催化中心金屬/γ-氧化鋁催化劑前體，先均勻分散在蒸餾水中，然后氮氣保護、再充分攪拌的情況下，慢慢加入計算量的第二催化中心金屬的納米顆粒，完成加入后，再攪拌0.5-1.5小時(優(yōu)選1小時)，過濾分離出的固體，在105-115攝氏度的溫度下(優(yōu)選100攝氏度)，真空干燥，即可得到目標催化劑即第二催化中心金屬-第一催化中心金屬/γ-氧化鋁；第一催化中心金屬在固體載相上的含量優(yōu)選0.5-5％(重量含量)，第二催化中心金屬與第一催化中心金屬的比例為1:1-1:5。
所述粉沫狀的第一催化中心金屬/γ-氧化鋁催化劑前體制備過程是：
第一催化中心金屬/伽馬-氧化鋁催化劑的合成采用潤濕浸漬法，伽馬-氧化鋁的水 漿混合物使用溶膠-凝膠法(sol–gel method)制備，然后，將酸化的含第一催化中心金屬鈀(Pd)、銠(Rh)或釕(Ru)的水溶性鹽水溶液，根據計算量，在劇烈攪拌下，逐步滴加入伽馬-氧化鋁的水漿混合物中，滴加完成后，繼續(xù)攪拌2小時以后，然后在減壓條件下，55-65℃(優(yōu)選60℃)左右溫度加熱蒸餾走水，得到的固體反應產物，在105-115℃(優(yōu)選100℃)溫度下，真空干燥10-14小時(優(yōu)選12小時)后，在350-450℃(優(yōu)選400℃)溫度下煅燒3-5小時(優(yōu)選4小時)，催化劑的還原試驗氫氣還原法，純氫氣的流速為20-30ml/min，還原溫度200-230℃，還原時間為2-5小時。
本發(fā)明解決另一個技術問題所采用的技術方案為：一種上述的催化劑的應用，其特征在于：
能夠利用空氣中存在的甲醛為助劑，在室溫、常壓的環(huán)境條件下，將空氣中的氧氣活化為高活性氧，從而能夠清除空氣中存在揮發(fā)性有機物。
對應的所有有機物的氧化還原電位、和已知的研究結果顯示，空氣中的芳香化合物是最難以清除的揮發(fā)性有機物，只要能夠氧化破壞芳香烴的活性氧，就可以破壞其它所有的揮發(fā)性有機物，所以，在本發(fā)明的實施例中，所述揮發(fā)性有機物以芳香烴為代表，例如苯、烷基苯、其它取代苯、揮發(fā)性的聯苯或者稠環(huán)芳烴。
芳香烴尤其是指苯，烷基苯如甲苯、二甲苯或者乙苯等，取代苯如氯苯、硝基苯或者苯酚等，以及揮發(fā)性的聯苯和稠環(huán)芳烴等，因為苯是最難清除的芳香烴，所以，如果能夠清除苯，就可以清除所有其它芳烴。
與現有技術相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于：本發(fā)明揭示的催化劑體系，能夠在足量甲醛存在的情況下，清除空氣中其它所有的揮發(fā)性有機物，特別是能夠消除芳香烴類揮發(fā)性有機物如苯、甲苯等，清除過程不需要升溫，室溫溫度即可，清除效果好，快速有效；清除過程不需要增壓，常壓下即可完成，非常適合在我們居住的室內進行污染處理，綠色環(huán)保，而制備方法簡單，容易實施而推廣應用。
附圖說明
圖1為均相催化體系功效使用測定所采用的反應器示意圖；
具體實施方式
為使本發(fā)明實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合本發(fā)明實施例中 的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
本發(fā)明揭示的利用空氣中的甲醛為助劑、催化活化空氣中的氧氣為高活性氧的空氣凈化技術，是一種全新的、在室溫和常壓條件下、有效活化氧氣為高活性氧的催化活化方法。這樣活化得到的高活性氧，能夠迅速氧化破壞空氣中存在的所有揮發(fā)性有機物，包括苯、甲苯、等難以氧化破壞的芳香化合物。這種方法既不需要升高反應溫度，也不需要提高氧氣的壓力。
由于甲醛本身就是空氣中揮發(fā)性有機污染物的一種，借助它來活化空氣中的氧氣，不僅可以同時去除甲醛這種對人體危害極大的揮發(fā)性有機污染物，同時，凈化空氣的成本也很低。
雖然生物酶能夠將空氣中的氧氣活化為高活性氧，但是，一是由于它的應用成本很高，二是甲醛和高活性氧會導致生物酶的失活，所以，本發(fā)明設計的用于催化活化氧為高活性氧的催化劑，不選擇生物酶。
在異相催化體系中，無論是本發(fā)明選擇的第一金屬催化中心的鈀(Pd)、銠(Rh)、或釕(Ru)，還是第二金屬催化中心是鐵(Fe)、或銅(Cu)，以及固相載體伽馬-氧化鋁，它們對于高活性氧來說，都具備相對好的穩(wěn)定性，即，這種催化體系，催化活性可以維持很長時間。
在均相催化體系中，選用金屬的可溶性膦絡合物為前體，Mm(PAr3)n,m和n是整數，芳香基Ar可以相同。這些芳香基由于和金屬中心的絡合作用，配體對金屬中心的電子反饋，使這些芳香基難以受到高活性氧的攻擊，具備相當高的穩(wěn)定性；即使出現極少量的和高活性氧的反應，反應產物一般是羥基化合物，具備很好的絡合作用，同時可以增加催化劑的水溶性，有利于濕潤空氣中揮發(fā)性有機物的清除。在均相催化體系中選用的氨基酸鹽配體，由于整體的電負性(陰離子)，使它免于具備強攫取電子能力的高活性氧的攻擊，穩(wěn)定性沒有問題。
對于異相催化體系，一般情況下，第一催化中心金屬在固體載相上的含量優(yōu)選0.5-5％(重量含量)，低于這個含量，催化的速度較慢，不優(yōu)秀；高于這個含量，催化速度并沒有明顯增加，但是，應用成本卻明顯增加，也不優(yōu)選。第一催化中心上載到固體載體上的方法，選用傳統(tǒng)的潤濕浸漬還原法(wet impregnation，reduction)。
第二催化中心金屬在催化劑中的含量，以摩爾比計，第二催化中心金屬與第一催化中心金屬的比例為1:1-1:5，第二催化中心金屬的含量高于這個比例，催化效果降低，不優(yōu)選；特別是，如果第二催化中心金屬的含量高于第一催化中心，該催化劑在室溫下基本觀測不到催化活性(需要溫度高于150攝氏度以上)。第二催化中心金屬的含量低于這個比例，催化效果也降低，也不優(yōu)選。
第二催化中心金屬的上載采用潤濕浸漬法。例如，粉沫狀的第一催化中心金屬/γ-氧化鋁催化劑前體，先均勻分散在蒸餾水中，然后氮氣保護、再充分攪拌的情況下，慢慢加入計算量的第二催化中心金屬的納米顆粒，完成加入后，再攪拌一小時，過濾分離出的固體，在110攝氏度的溫度下，真空干燥，即可得到目標(第二催化中心金屬-第一催化中心金屬/γ-氧化鋁)催化劑。
對于氨基酸鹽為配體的金屬的可溶性膦絡合物，可以先合成為純的絡合物產品，然后再使用。合成一般使用催化劑前體的可溶性膦絡合物的均相溶液，然后，在氮氣保護和快速攪拌的條件下，向上述溶液中慢慢滴加氨基酸鹽的均勻溶液，氨基酸鹽和金屬的可溶性膦絡合物前體之間的摩爾比為5：1或稍高，滴加完成后，繼續(xù)攪拌一小時，過濾后，液體在減壓條件下蒸干，固體產物使用甲苯重結晶。氨基酸鹽為配體的金屬的可溶性膦絡合物，也可以通過向金屬的可溶性膦絡合物前體溶液中、加入過量的氨基酸鹽現場合成(In-Situ)使用。由于后者應用方便，成本低，優(yōu)選后者。
對于第二金屬催化中心，鐵或銅納米級的顆粒，粒徑需要小于50納米，最好粒徑小于30納米，這些金屬顆粒的粒徑越小，催化效果越好。
對于均相催化體系，銅或鐵的納米顆粒，通過直接分散到第一催化中心的絡合物溶液中而形成，形成后直接使用，這樣，制備方便，使用成本低。銅或鐵的納米顆粒與第一催化中心金屬的摩爾比優(yōu)選1：1-1：5。
固相催化劑的功效使用管式反應器測定，管式反應器的長度為3米，直徑為5厘米，填充輔劑使用玻璃棉。
均相催化體系的功效使用如圖1所示的反應器測定，在此反應器內，氣體經過過濾網進入A室，然后經B室到達C室，空氣在BC室內和催化體系充分接觸，最后通過出氣口離開反應器。液體催化體系的液面高度如圖所示，圖1中圖號，1是進氣口，2是出氣口，3是進氣風扇，4是過濾網，5是液面。
對應的所有有機物的氧化還原電位、和已知的研究結果顯示，空氣中的芳香化合物是最難以清除的揮發(fā)性有機物，只要能夠氧化破壞芳香烴的活性氧，就可以破壞其它所 有的揮發(fā)性有機物，所以，在本發(fā)明的實施例中，所述揮發(fā)性有機物以芳香烴為代表。
實施例1：固相催化劑制備
鈀/伽馬-氧化鋁(Pd/γ-Alumina)催化劑的合成采用潤濕浸漬法。伽馬-氧化鋁的水漿混合物使用溶膠-凝膠法(sol–gel method)制備，然后，將鹽酸酸化的氯化鈀(PdCl2)水溶性，根據計算量，在劇烈攪拌下，逐步滴加入伽馬-氧化鋁的水漿混合物中，滴加完成后，繼續(xù)攪拌2小時，然后在減壓條件下，60℃溫度加熱蒸餾走水，得到的固體反應產物，在110℃溫度下，真空干燥12小時后，在400℃溫度下煅燒3小時。催化劑的還原試驗氫氣還原法，純氫氣的流速為20ml/min，還原溫度200℃，還原時間為2小時。
第二催化中心金屬的上載，在氮氣保護下進行。向氮氣脫氧的蒸餾水中，加入Pd/γ-Alumina催化劑粉末，快速攪拌下，向這個混合物中逐步加入計算量的納米鐵粉，完成加入后，再攪拌一小時，過濾分離出的固體，在110攝氏度的溫度下，真空干燥，得到的目標催化劑，氮氣保護保存待用。
催化劑中兩種金屬含量的測定，使用王水溶解，然后原子光譜法測定。
使用相同的制備方法，分別制備出納米Cu-Pd/氧化鋁、納米Cu-Rh/氧化鋁、納米Fe-Rh/氧化鋁、納米Cu-Ru/氧化鋁、納米Fe-Ru/氧化鋁等催化體系。
實施例2：固相催化劑效果對比
催化效果采用管式反應器來測定：催化劑和玻璃棉按1：9的重量比均勻填充在3米長、直徑為5厘米的不銹鋼填充柱內，揮發(fā)性有機物使用甲醛、甲苯、和苯三種，壓縮空氣為載氣，流速20毫升/秒，不斷通過管式反應器，每個催化劑在氣體流動90分鐘穩(wěn)定后，在管式反應器的出口處采樣測量清除揮發(fā)性有機物的效果。分析測試方法為GB 11737-1989(居住區(qū)大氣中苯、甲苯和二甲苯衛(wèi)生檢驗標準方法，氣相色譜法)。測試的環(huán)境溫度為25℃，濕度為50％左右，每個數據是至少3次的平均值。
A.納米Fe-Pd/氧化鋁催化體系
測試結果顯示，納米Fe-Pd/氧化鋁催化體系，在甲醛存在的情況下，是非常優(yōu)良的清除空氣中揮發(fā)性有機物的催化劑，反應溫度是室溫，壓力為常壓，反應過程沒有檢測到臭氧和氮氧化物。但是，如果沒有甲醛，苯和甲苯去除率非常低或者沒有效果。如果沒有第二催化中心金屬，Pd/氧化鋁也有一定的催化能力，但是較低。
B.納米Cu-Pd/氧化鋁催化體系
測試結果顯示，納米Cu-Pd/氧化鋁催化體系，和Fe-Pd/氧化鋁催化體系效果類似，在甲醛存在的情況下，是非常優(yōu)良的清除空氣中揮發(fā)性有機物的催化劑，反應溫度是室溫，壓力為常壓，反應過程沒有檢測到臭氧和氮氧化物。但是，如果沒有甲醛，苯和甲苯去除率非常低或沒有效果。
C.納米Cu-Rh/氧化鋁催化體系
測試結果顯示，納米Cu-Rh/氧化鋁催化體系，和Fe-Pd/氧化鋁催化體系效果類似，在甲醛存在的情況下，是非常優(yōu)良的清除空氣中揮發(fā)性有機物的催化劑，反應溫度是室溫，壓力為常壓，反應過程沒有檢測到臭氧和氮氧化物。但是，如果沒有甲醛，苯和甲苯去除率非常低或沒有效果。如果沒有第二催化中心金屬，Rh/氧化鋁也有一定的催化能力，但是較低。
D.納米Fe-Rh/氧化鋁催化體系
測試結果顯示，納米Fe-Rh/氧化鋁催化體系，和Fe-Pd/氧化鋁催化體系效果類似，在甲醛存在的情況下，是非常優(yōu)良的清除空氣中揮發(fā)性有機物的催化劑，反應溫度是室溫，壓力為常壓，反應過程沒有檢測到臭氧和氮氧化物。但是，如果沒有甲醛，苯和甲苯去除率非常低或沒有效果。
E.納米Cu-Ru/氧化鋁催化體系
測試結果顯示，納米Cu-Ru/氧化鋁催化體系，和Fe-Pd/氧化鋁催化體系效果類似， 在甲醛存在的情況下，是非常優(yōu)良的清除空氣中揮發(fā)性有機物的催化劑，反應溫度是室溫，壓力為常壓，反應過程沒有檢測到臭氧和氮氧化物。但是，如果沒有甲醛，苯和甲苯去除率非常低或沒有效果。
F.納米Fe-Ru/氧化鋁催化體系
測試結果顯示，納米Fe-Ru/氧化鋁催化體系，和Fe-Pd/氧化鋁催化體系效果類似，在甲醛存在的情況下，是非常優(yōu)良的清除空氣中揮發(fā)性有機物的催化劑，反應溫度是室溫，壓力為常壓，反應過程沒有檢測到臭氧和氮氧化物。但是，如果沒有甲醛，苯和甲苯去除率非常低或沒有效果。如果沒有第二催化中心金屬，Ru/氧化鋁也有一定的催化能力，但是較低。
結果顯示，固相催化體系Pd/氧化鋁、Rh/氧化鋁、Pd/氧化鋁，和納米Fe-Pd/氧化鋁、納米Cu-Pd/氧化鋁、納米Cu-Rh/氧化鋁、納米Fe-Rh/氧化鋁、納米Cu-Ru/氧化鋁、納米Fe-Ru/氧化鋁等催化體系，都給出了類似的結果。
實施例3：均相相催化劑效果對比
催化效果采用如圖所示的反應器來測定。
A.20克的RuCl2(PPh2PhSO3H)3催化劑前體溶解在1000ml的甘油水中(體積比6：4)，然后加入30克的丙氨酸鈉(過量)，全部溶解后，在快速攪拌的條件下，逐步加入計算量的納米銅粉(20nm粒徑)，攪拌一個小時后，混合物轉入如圖所示的反應器，液面約為B室高度的1/3。和固相催化劑相同，揮發(fā)性有機物使用甲醛、甲苯(或二甲苯)、和苯三種，壓縮空氣為載氣，流速20毫升/秒，不斷通過反應器的進氣口進入反應液，每個催化劑在氣體流動48小時穩(wěn)定后，在反應器的出口處采樣測量清除揮發(fā)性有機物的 效果。分析測試方法為GB 11737-1989(居住區(qū)大氣中苯、甲苯和二甲苯衛(wèi)生檢驗標準方法，氣相色譜法)。測試的環(huán)境溫度為25℃，濕度為50％左右，每個數據是至少3次的平均值。
測試結果顯示，納米Cu/Ru均相催化體系，在甲醛存在的情況下，是非常優(yōu)良的清除空氣中揮發(fā)性有機物的催化劑，反應溫度是室溫，壓力為常壓，反應過程沒有檢測到臭氧和氮氧化物。但是，如果沒有甲醛，苯和甲苯去除率非常低。如果沒有第二催化中心金屬，RuCl2(PPh2PhSO3H)3也有一定的催化能力，但是較低。
B.過程和A相同，只是將30克的丙氨酸鈉改為45克的纈氨酸鈉。測試的揮發(fā)性有機物使用甲醛、甲苯、和苯三種，壓縮空氣為載氣，流速20毫升/秒，不斷通過反應器的進氣口進入反應液，每個催化劑在氣體流動48小時穩(wěn)定后，在反應器的出口處采樣測量清除揮發(fā)性有機物的效果。測試的環(huán)境溫度為25℃，濕度為50％左右，每個數據是至少3次的平均值。
測試結果顯示，納米Cu/Ru均相催化體系，纈氨酸鈉為配體，在甲醛存在的情況下，是非常優(yōu)良的清除空氣中揮發(fā)性有機物的催化劑，反應溫度是室溫，壓力為常壓，反應過程沒有檢測到臭氧和氮氧化物。但是，如果沒有甲醛，苯和甲苯去除率非常低或沒有 效果。
C.過程和A相同，只是將30克的丙氨酸鈉改為55克的天冬氨酸鈣。測試的揮發(fā)性有機物使用甲醛、甲苯、和苯三種，壓縮空氣為載氣，流速20毫升/秒，不斷通過反應器的進氣口進入反應液，每個催化劑在氣體流動48小時穩(wěn)定后，在反應器的出口處采樣測量清除揮發(fā)性有機物的效果。測試的環(huán)境溫度為25℃，濕度為50％左右，每個數據是至少3次的平均值。
測試結果顯示，納米Cu/Ru均相催化體系，天冬氨酸鈣為配體，在甲醛存在的情況下，是非常優(yōu)良的清除空氣中揮發(fā)性有機物的催化劑，反應溫度是室溫，壓力為常壓，反應過程沒有檢測到臭氧和氮氧化物。但是，如果沒有甲醛，苯和甲苯去除率非常低或沒有效果。
類似的，其它氨基酸的鹽作為配體，如氨基酸的鈉鹽、鉀鹽、鎂鹽或鈣鹽，例如甘氨酸鈉、甘氨酸鉀、精氨酸鈉、纈氨酸鈉、賴氨酸鈉等，都給出了類似的催化結果。
D.20克的RhCl(PPh2PhSO3H)3催化劑前體溶解在1000ml的甘油水中(體積比6：4)，然后加入45克的絲氨酸鈉(過量)，全部溶解后，在快速攪拌的條件下，逐步加入計算量的納米鐵粉(20nm粒徑)，攪拌一個小時后，混合物轉入如圖所示的反應器，液面約為B室高度的1/3。和固相催化劑相同，揮發(fā)性有機物使用甲醛、甲苯、和苯三種，壓縮空氣為載氣，流速20毫升/秒，不斷通過反應器的進氣口進入反應液，每個催化劑在氣體流動48小時穩(wěn)定后，在反應器的出口處采樣測量清除揮發(fā)性有機物的效果。測試的環(huán)境溫度為25℃，濕度為50％左右，每個數據是至少3次的平均值。
測試結果顯示，納米Fe/Rh均相催化體系，絲氨酸鈉為配體，在甲醛存在的情況下，是非常優(yōu)良的清除空氣中揮發(fā)性有機物的催化劑，反應溫度是室溫，壓力為常壓，反應過程沒有檢測到臭氧和氮氧化物。但是，如果沒有甲醛，苯和甲苯去除率非常低。如果沒有第二催化中心金屬，RhCl(PPh2PhSO3H)3也有一定的催化能力，但是較低。
E.20克的Pd(PPh3)(PPh2PhSO3H)3催化劑前體溶解在1000ml的甘油水中(體積比6：4)，然后加入45克的脯氨酸鈉(過量)，全部溶解后，在快速攪拌的條件下，逐步加入計算量的納米銅粉(20nm粒徑)，攪拌一個小時后，混合物轉入如圖所示的反應器，液面約為B室高度的1/3。和固相催化劑相同，揮發(fā)性有機物使用甲醛、甲苯、和苯三種，壓縮空氣為載氣，流速20毫升/秒，不斷通過反應器的進氣口進入反應液，每個催化劑在氣體流動48小時穩(wěn)定后，在反應器的出口處采樣測量清除揮發(fā)性有機物的效果。測試的環(huán)境溫度為25℃，濕度為50％左右，每個數據是至少3次的平均值。
測試結果顯示，納米Cu/Pd均相催化體系，脯氨酸鈉為配體，在甲醛存在的情況下，是非常優(yōu)良的清除空氣中揮發(fā)性有機物的催化劑，反應溫度是室溫，壓力為常壓，反應過程沒有檢測到臭氧和氮氧化物。但是，如果沒有甲醛，苯和甲苯去除率非常低。如果 沒有第二催化中心金屬，Pd(PPh3)(PPh2PhSO3H)3也有一定的催化能力，但是較低。
F.20克的Pd(PPh3)(PPh2PhSO3H)3催化劑前體溶解在1000ml的甘油水中(體積比6：4)，然后加入45克的脯氨酸鈉(過量)，全部溶解后，在快速攪拌的條件下，逐步加入計算量的納米鐵粉(20nm粒徑)，攪拌一個小時后，混合物轉入如圖所示的反應器，液面約為B室高度的1/3。和固相催化劑相同，揮發(fā)性有機物使用甲醛、甲苯、和苯三種，壓縮空氣為載氣，流速20毫升/秒，不斷通過反應器的進氣口進入反應液，每個催化劑在氣體流動48小時穩(wěn)定后，在反應器的出口處采樣測量清除揮發(fā)性有機物的效果。測試的環(huán)境溫度為25℃，濕度為50％左右，每個數據是至少3次的平均值。
測試結果顯示，納米Fe/Pd均相催化體系，脯氨酸鈉為配體，在甲醛存在的情況下，是非常優(yōu)良的清除空氣中揮發(fā)性有機物的催化劑，反應溫度是室溫，壓力為常壓，反應過程沒有檢測到臭氧和氮氧化物。但是，如果沒有甲醛，苯和甲苯去除率非常低。
G.15克的Pd(PPh3)4催化劑前體溶解在甲苯中，然后用1000ml的甘油置換出甲苯，30克的丙氨酸鈉的飽和水溶液，攪拌條件下分批加入到甘油溶液中，混合均勻。在快速攪拌的條件下，逐步加入計算量的納米銅粉(20nm粒徑)，攪拌一個小時后，混合物轉入如圖所示的反應器，液面約為B室高度的1/3。和固相催化劑相同，揮發(fā)性有機物使用甲醛、二甲苯、和苯三種，壓縮空氣為載氣，流速20毫升/秒，不斷通過反應器的進氣口進入反應液，每個催化劑在氣體流動48小時穩(wěn)定后，在反應器的出口處采樣測量清除揮發(fā)性有機物的效果。測試的環(huán)境溫度為25℃，濕度為50％左右，每個數據是至少3次的平均值。
測試結果顯示，納米Cu/Pd均相催化體系，在甲醛存在的情況下，是非常優(yōu)良的清除空氣中揮發(fā)性有機物的催化劑，反應溫度是室溫，壓力為常壓，反應過程沒有檢測到臭氧和氮氧化物。但是，如果沒有甲醛，苯和甲苯去除率非常低。如果沒有第二催化中心金屬，Pd(PPh3)4也有一定的催化能力，但是較低。
H.18克的RhBr(PPh3)3催化劑前體溶解在甲苯中，然后用1000ml的甘油置換出甲苯，30克的丙氨酸鉀的飽和水溶液，攪拌條件下分批加入到甘油溶液中，混合均勻。在快速攪拌的條件下，逐步加入計算量的納米銅粉(20nm粒徑)，攪拌一個小時后，混合物轉入如圖所示的反應器，液面約為B室高度的1/3。和固相催化劑相同，揮發(fā)性有機物使用甲醛、二甲苯、和苯三種，壓縮空氣為載氣，流速20毫升/秒，不斷通過反應器的進氣口進入反應液，每個催化劑在氣體流動48小時穩(wěn)定后，在反應器的出口處采樣測量清除揮發(fā)性有機物的效果。測試的環(huán)境溫度為25℃，濕度為50％左右，每個數據是至少3次的平均值。
測試結果顯示，納米Cu/Rh均相催化體系，在甲醛存在的情況下，是非常優(yōu)良的清除空氣中揮發(fā)性有機物的催化劑，反應溫度是室溫，壓力為常壓，反應過程沒有檢測到 臭氧和氮氧化物。但是，如果沒有甲醛，苯和甲苯去除率非常低。如果沒有第二催化中心金屬，RhBr(PPh3)3也有一定的催化能力，但是較低。
I.22克的Rh(BF4)(PPh2PhCO2H)3催化劑前體溶解在1000ml的甘油水中(體積比6：4)，然后加入30克的甘氨酸鈉(過量)，全部溶解后，在快速攪拌的條件下，逐步加入計算量的納米銅粉(20nm粒徑)，攪拌一個小時后，混合物轉入如圖所示的反應器，液面約為B室高度的1/3。和固相催化劑相同，揮發(fā)性有機物使用甲醛、甲苯、和苯三種，壓縮空氣為載氣，流速20毫升/秒，不斷通過反應器的進氣口進入反應液，每個催化劑在氣體流動48小時穩(wěn)定后，在反應器的出口處采樣測量清除揮發(fā)性有機物的效果。測試的環(huán)境溫度為25℃，濕度為50％左右，每個數據是至少3次的平均值。
測試結果顯示，納米Cu/Rh均相催化體系，甘氨酸鈉為配體，在甲醛存在的情況下，是非常優(yōu)良的清除空氣中揮發(fā)性有機物的催化劑，反應溫度是室溫，壓力為常壓，反應過程沒有檢測到臭氧和氮氧化物。但是，如果沒有甲醛，苯和甲苯去除率非常低。如果沒有第二催化中心金屬，Rh(BF4)(PPh2PhCO2H)3也有一定的催化能力，但是較低。
J.20克的RuBr2(PPh2PhCO2H)3催化劑前體溶解在1000ml的甘油水中(體積比6：4)，然后加入30克的甘氨酸鈉(過量)，全部溶解后，在快速攪拌的條件下，逐步加入計算量的納米鐵粉(20nm粒徑)，攪拌一個小時后，混合物轉入如圖所示的反應器，液面約為B室高度的1/3。和固相催化劑相同，揮發(fā)性有機物使用甲醛、甲苯、和苯三種，壓縮空氣為載氣，流速20毫升/秒，不斷通過反應器的進氣口進入反應液，每個催化劑在氣體流動48小時穩(wěn)定后，在反應器的出口處采樣測量清除揮發(fā)性有機物的效果。測試的環(huán)境溫度為25℃，濕度為50％左右，每個數據是至少3次的平均值。
測試結果顯示，納米Fe/Ru均相催化體系，脯氨酸鈉為配體，在甲醛存在的情況下，是非常優(yōu)良的清除空氣中揮發(fā)性有機物的催化劑，反應溫度是室溫，壓力為常壓，反應過程沒有檢測到臭氧和氮氧化物。但是，如果沒有甲醛，苯和甲苯去除率非常低。如果沒有第二催化中心金屬，RuBr2(PPh2PhCO2H)3也有一定的催化能力，但是較低。
結果顯示，均相催化體系，Ru、Pd、Rh，和Cu或Fe納米，以氨基酸鹽為配體，在甲醛存在的情況下，都是良好的清除空氣中揮發(fā)性有機物的優(yōu)秀催化劑。
本發(fā)明揭示新的催化體系，能夠利用空氣中存在的甲醛為助劑，在自然環(huán)境條件下(室溫、常壓)，將空氣中的氧氣活化為高活性氧，從而能夠迅速清除空氣中其它的揮發(fā)性有機物。
最后應說明的是：以上實施例僅說明本發(fā)明的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發(fā)明各實施例技術方案的精神和范圍。