一種室溫下分解空氣中臭氧的復(fù)合型催化劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于臭氧凈化領(lǐng)域，特別設(shè)及一種室溫下分解空氣中臭氧的催化劑及其制 備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在日常工作與生活中，人們所接觸到的臭氧污染一部分是來源于燃燒煤和天燃?xì)?W及機(jī)動(dòng)車尾氣所排放的氮氧化物和各種揮發(fā)性有機(jī)物在陽光的照射下經(jīng)過光化學(xué)反應(yīng) 所生成的臭氧；另一個(gè)主要來源就是復(fù)印機(jī)、各類電器、自來水及廢水處理、化工產(chǎn)品合成 等設(shè)備在運(yùn)行時(shí)所產(chǎn)生的臭氧。
[0003] 一提到臭氧，人們會認(rèn)為它是大氣層中讓人類免受紫外線傷害的"保護(hù)傘"。但美 國科學(xué)家經(jīng)過長期研究發(fā)現(xiàn)，一向W正面形象示人的臭氧其實(shí)是人體健康的"溫柔殺手"。
[0004] 臭氧超標(biāo)的后果： 陽〇化]強(qiáng)烈刺激人的呼吸道，造成咽喉腫痛、胸悶咳嗽、引發(fā)支氣管炎和肺氣腫；
[0006] 臭氧會造成人的神經(jīng)中毒，頭暈頭痛、視力下降、記憶力衰退；
[0007] 臭氧會對人體皮膚中的維生素E起到破壞作用，致使人的皮膚起皺、出現(xiàn)黑斑；
[0008] 臭氧還會破壞人體的免疫機(jī)能，誘發(fā)淋己細(xì)胞染色體病變，加速衰老，致使胎兒崎 形；
[0009] 而復(fù)印機(jī)墨粉發(fā)熱產(chǎn)生的臭氧及有機(jī)廢氣更是一種強(qiáng)致癌物質(zhì)，它會引發(fā)各類癌 癥和屯、血管疾病。
[0010] 因此，臭氧所造成的危害必須引起人們的高度重視。在產(chǎn)生臭氧的場所要及時(shí)進(jìn) 行臭氧的分解凈化，W免對周圍人群造成傷害。
[0011] 目前用于臭氧分解的催化劑大多為金屬氧化物或復(fù)合金屬氧化物，雖然具有一定 的使用壽命，但是制備工藝比較復(fù)雜，很難實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)。因此提供一種工藝簡單，臭氧 分解效率高，應(yīng)用廣泛，使用壽命長的臭氧催化劑具有重要意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012] 為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種室溫下分解空氣中臭氧的復(fù)合型催化 劑，可在室溫下高效分解空氣中臭氧，凈化效率高，凈化壽命長。
[0013] 本發(fā)明的主要目的在于提供一種室溫下分解臭氧的復(fù)合型催化劑的制備方法，所 述制備方法包括：1)多孔載體預(yù)處理：將多孔載體在烘箱內(nèi)預(yù)處理；2)活性組分溶液的配 審ij:將可溶性銀鹽、鐵鹽、儘鹽、姉鹽按照摩爾比1:0. 4~1. 4:0. 2~0. 6:0. 01~0. 05的比 例配制成溶液，等體積混合均勻；3)浸潰處理：將所述預(yù)處理的多孔載體浸入活性組分溶 液中4-化，使多孔載體完全吸附活性組分溶液，取出干燥；W及4)沉淀處理：將干燥后的多 孔載體浸入碳酸鹽溶液反應(yīng)，取出洗涂，高溫加熱氧化即得催化劑成品。本發(fā)明的催化劑可 W在室溫條件下催化分解臭氧；該催化劑的活性組分還可W包括銷，銀，銅，鐵，儘，錯(cuò)，姉， 鉆金屬群中的一種或多種金屬氧化物。
[0014] 本發(fā)明制備所述復(fù)合型催化劑的制備方法可W具體包括：1)多孔載體預(yù)處理：將 多孔載體在烘箱內(nèi)100°c-150°c預(yù)處理化-4h;2)活性組分溶液的配制：將可溶性銀鹽、鐵 鹽、儘鹽、姉鹽按照摩爾比1:0. 4~1. 4:0. 2~0. 6:0. 01~0. 05的比例配制成溶液，混合均 勻；3)浸潰處理：將預(yù)處理的多孔載體浸入活性組分溶液中4-化，取出干燥；4)沉淀處理： 將干燥后的多孔載體浸入0. 4mol/L碳酸鹽溶液中4-6h，取出洗涂2-3次，高溫加熱氧化即 得催化劑成品。優(yōu)選地，所述步驟1)中多孔載體包括活性炭、分子篩、陶瓷蜂窩、活性炭蜂 窩。
[0015] 優(yōu)選地，所述步驟2)中所述的可溶性銀鹽為硝酸銀；可溶性鐵鹽為硫酸鐵、硝酸 鐵或氯化鐵，可溶性儘鹽為硫酸儘、硝酸儘或氯化儘；可溶性姉鹽為硫酸姉或硝酸姉。
[0016] 優(yōu)選地，所述步驟4)中碳酸鹽為碳酸鋼或碳酸鐘。
[0017] 優(yōu)選地，所述步驟4)中高溫加熱氧化溫度為120~180°C。
[0018] 優(yōu)選地，所述步驟4)中高溫加熱氧化時(shí)間為5~lOh。
[0019] 優(yōu)選地，所述步驟4)中碳酸鹽溶液為0. 4~0. 6mol/l，所述碳酸鹽包括碳酸鋼。
[0020] 本發(fā)明的另一目的在于提供一種復(fù)合型催化劑，所述復(fù)合型催化劑包括多孔載體 和金屬氧化物活性成分。
[0021] 優(yōu)選地，多孔載體的比表面積為300-600m2 /邑。
[0022] 本發(fā)明利用大比表面積的多孔材料做載體，可顯著提高復(fù)合催化劑的活性成分的 搭載量，且大比表面積有利于臭氧的吸附，進(jìn)而將臭氧催化分解，提高臭氧的分解效率；該 制作工藝簡單，不需要大型復(fù)雜的生產(chǎn)設(shè)備，生產(chǎn)成本低；該復(fù)合型催化劑可制作成各種規(guī) 格和形狀的臭氧催化分解組件，廣泛應(yīng)用于空調(diào)，家用空氣凈化器，W及?？谟糜诔粞醯?空氣凈化器等，滿足各種凈化設(shè)備的需求?？蓪?fù)印機(jī)、化工產(chǎn)品合成、自來水及廢水處理、 各類電器等設(shè)備運(yùn)行中產(chǎn)生的臭氧污染進(jìn)行有效凈化。
【具體實(shí)施方式】
[0023] 下面結(jié)合具體實(shí)施例來進(jìn)一步描述本發(fā)明，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)將會隨著描述更 為清楚。但運(yùn)些實(shí)施例僅是范例性的，并不對本發(fā)明的范圍構(gòu)成任何限制。本領(lǐng)域技術(shù)人 員應(yīng)該理解的是，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍下可W對本發(fā)明技術(shù)方案的細(xì)節(jié)和形式進(jìn) 行修改或替換，但運(yùn)些修改和替換均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。 陽〇24] 實(shí)施例1 陽02引將lOOOg挪殼活性炭在烘箱內(nèi)110°c干燥化；稱量85g硝酸銀，lOOg硝酸鐵，45g硝酸儘，4g硝酸姉，分別溶于500ml去離子水中，并將四種溶液混合均勻記為溶液A;稱量 93. 5g碳酸鋼溶于化去離子水中，記為溶液B;將挪殼活性炭浸入溶液A中化，取出110°C 干燥化，浸入B溶液中6h，取出后用去離子水洗涂=次，150°C干燥化，即得催化劑成品。 [00%] 催化劑性能測試：將臭氧催化劑制作成組件記為臭氧過濾器，催化劑裝填量為 3〇〇g，臭氧過濾器尺寸為：300X300X30mm。開啟風(fēng)機(jī)，調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，根據(jù)風(fēng)速儀的實(shí)測值 將測試風(fēng)道內(nèi)風(fēng)速調(diào)至0. 5m/s。待風(fēng)道內(nèi)風(fēng)速穩(wěn)定3分鐘后，連接臭氧濃度測試儀（型號 model205)到濾前采樣口，打開并調(diào)節(jié)臭氧發(fā)生裝置，根據(jù)臭氧濃度測試儀的實(shí)測值將測試 風(fēng)道內(nèi)臭氧濾前濃度調(diào)至1000X10 9(v/v)，記為C。。待臭氧濾前濃度穩(wěn)定10分鐘后，將臭 氧過濾器連接到風(fēng)道，在濾后采樣口測試臭氧濾后濃度平均值，記為。。
[0027] 臭氧過濾器凈化效率計(jì)算公式：
[0028]
[0029] 式中：
[0030] E--臭氧的凈化效率，單位為％ ; 陽031] C。--臭氧濾前濃度，單位為10 9 (v/v); 陽03引。一一臭氧濾后濃度，單位為10 9 (