一種用于低溫下凈化甲醛的整體式催化劑的研究.pdf

1、近年來(lái)隨著人們生活水平的提高，人們對(duì)日常居住環(huán)境的要求也越來(lái)越高。在人們居住的室內(nèi)環(huán)境中也存在著許多污染物，其中比較常見(jiàn)的污染物之一就是甲醛，它存在于室內(nèi)裝飾材料及家具中，對(duì)人體的危害較大。目前市場(chǎng)上處理甲醛最多的就是利用活性炭進(jìn)行吸附，但它也存在著吸附飽和等問(wèn)題。隨著催化燃燒技術(shù)在環(huán)境治理方面的興起，催化燃燒也最有效方法之一，具有低能耗、消除效果好、無(wú)二次污染等特點(diǎn)。
　　本文以Fe/Cr/Al合金絲網(wǎng)為第一種載體，以Pt為活性

2、組分，利用化學(xué)鍍法制備了一系列Pt/Fe/Cr/Al合金整體式催化劑。以室溫下催化燃燒甲醛作為考察催化劑的活性，并用SEM、XRD、EDX、BET、XPS等方法對(duì)催化劑進(jìn)行了表征，將催化劑活性與催化劑的性質(zhì)進(jìn)行了關(guān)聯(lián)，并進(jìn)行了催化機(jī)理的探討。本實(shí)驗(yàn)得到的主要結(jié)論如下:
　　通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定的最佳化學(xué)鍍鉑工藝條件為:NH3·H2O:20-40ml/L; NH4Cl:5-10g/L; HCl:3-4ml/L; N2H4·H2O:0.2-0

3、.5ml/L; H4PtCl6·6H2O:0.1-1g/L; PH:9-10;反應(yīng)溫度30℃-70℃。
　　SEM和EDS檢測(cè)可知Pt晶粒均勻地負(fù)載在Fe/Cr/Al載體，晶粒大小均一。研究表明，對(duì)于不同焙燒溫度(200℃、250℃、300℃、350℃、400℃、450℃、500℃)下制備的Pt/Fe/Cr/Al整體式催化劑，300℃焙燒下的具有相對(duì)較高的催化活性，之后隨著焙燒溫度的升高，催化活性逐漸降低，這主要與活性物種Pt顆粒

4、的燒結(jié)長(zhǎng)大有關(guān)。實(shí)驗(yàn)中可以確定Pt/Fe/Cr/Al整體式催化劑的焙燒條件為:300℃下焙燒3h，此時(shí)活性物種Pt在載體表面的分布最為均勻分散，呈現(xiàn)圓球狀顆粒，此時(shí)粒徑最小，催化劑對(duì)甲醛的降解能力最強(qiáng)。從XRD分析中我們可以看出，催化劑的活性組分并非單質(zhì)Pt，而是Al-Pt合金。實(shí)驗(yàn)中得到的催化劑比表面積比較小，因而可以考慮對(duì)載體比表面繼續(xù)改進(jìn)。通過(guò)XPS分析發(fā)現(xiàn)，Pt的存在形式是Pt、PtO和PtO2，說(shuō)明催化過(guò)程中Pt是多價(jià)態(tài)的變化

5、。
　　實(shí)驗(yàn)中我們模擬了車間甲醛的揮發(fā)以及穩(wěn)定的過(guò)程，當(dāng)甲醛的初始濃度保持在10mg/m3左右時(shí)，實(shí)驗(yàn)中我們發(fā)現(xiàn)Pt對(duì)甲醛也有很好的催化燃燒效果，即使Pt含量低至0.1％。當(dāng)Pt含量增加到0.3％時(shí)催化活性最高，此時(shí)甲醛的降解率達(dá)到95.6％，殘留甲醛濃度為0.45mg/m3。當(dāng)Pt含量繼續(xù)增加時(shí)，活性組分出現(xiàn)團(tuán)聚現(xiàn)象，催化效果反而有所降低，但Pt含量為1.0％時(shí)，甲醛的降解率也相對(duì)較高，但是催化劑的成本隨之加大。對(duì)催化劑進(jìn)行壽命