專利名稱：鋅鈦復(fù)合氧化物負(fù)載型冷觸媒同時(shí)除甲醛和殺菌的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明為一種用于室溫可以徹底去除車內(nèi)空氣中的甲醛和具有高效抗菌性能的鋅鈦復(fù)合氧化物納米冷觸媒，涉及催化、微生物和環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域。本發(fā)明的鋅鈦復(fù)合氧化物納米冷觸媒在常溫常濕的真實(shí)環(huán)境中可以高效穩(wěn)定徹底地去除空氣中的甲醛，同時(shí)具有長(zhǎng)效、高效和穩(wěn)定的廣譜抗菌能力，且對(duì)人體無(wú)任何不良副作用本發(fā)明還涉及上述的納米冷觸媒制備方法。本發(fā)明還涉及上述納米冷觸媒應(yīng)用于制備各種空氣凈化器和微生物處理裝置同時(shí)去除甲醛和殺滅病菌，尤其適用于車用的空氣凈化器。
背景技術(shù)：
甲醛是一種主要的室內(nèi)空氣污染物，其危害受到了人們廣泛的關(guān)注。中國(guó)在2002 年頒布的《室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T18883-2002)中規(guī)定室內(nèi)空氣中甲醛的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)(最高允許濃度)分別為0. 10mg/m3。因此，去除室內(nèi)空氣中的甲醛有重要的意義。凈化方法可以粗略地分為吸附法、化學(xué)反應(yīng)法、等離子體技術(shù)、光催化法和催化法，其中催化法是一種長(zhǎng)效的方法。美國(guó)專利US 5585083發(fā)明了一種Pd/Sn02催化劑去除空氣中甲醛的方法，催化劑在沒(méi)有額外的能量輸入和-5 25°C條件下，以空氣中的氧為氧化劑將甲醛完全氧化成二氧化碳和水。但是，催化劑高的Pd含量(12Wt%)導(dǎo)致催化劑的價(jià)格昂貴。中國(guó)專利 CN1698932用負(fù)載鈀的稀土氧化物或者鈀屬?gòu)?fù)合氧化物催化劑，在80 100°C溫度下對(duì)甲醛能獲得較好的效果。納米抗菌冷觸媒因抗菌效率高、穩(wěn)定性好、無(wú)毒無(wú)味和廣譜性等優(yōu)點(diǎn)具有廣闊的市場(chǎng)。常用于納米抗菌冷觸媒主要是負(fù)載Ag(Ag2O) XuO或ZnO等系列無(wú)機(jī)物，因?yàn)殂y系抗菌能力較強(qiáng)，對(duì)革蘭陽(yáng)性、陰性菌和霉菌以及酵母菌都有較好的效果，而且安全性好，對(duì)人體不產(chǎn)生毒害作用，所以目前商業(yè)化的抗菌劑主要是銀系抗菌冷觸媒，并廣泛應(yīng)用于涂料、 塑料、橡膠和織物等相關(guān)產(chǎn)品。目前認(rèn)為銀系抗菌冷觸媒主要有兩種機(jī)理銀離子滲出機(jī)理和催化活化氧機(jī)理。 銀離子滲出機(jī)理是通過(guò)銀系抗菌冷觸媒滲出銀離子Ag+跟微生物結(jié)合，破壞細(xì)胞合成酶、電子傳輸系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)或物質(zhì)傳送系統(tǒng)等，導(dǎo)致微生物死亡。目前多數(shù)無(wú)機(jī)抗菌冷觸媒都是采用銀離子滲出機(jī)理。如CN 1568704A發(fā)明的TiAgSi復(fù)合體系，CN 1742583A發(fā)明的納米 ZnTi, ZnO和Ag2O體系以及US20090047311發(fā)明的銀硫酸鋁體系等。這樣機(jī)理因?yàn)樾枰粩嘞腁g+，所以抗菌劑的使用壽命(耐用性)決定于抗菌冷觸媒銀的含量，最終因銀的耗盡導(dǎo)致抗菌性能失效。所以滲出機(jī)理的Ag+抗菌劑在使用壽命和經(jīng)濟(jì)上存在問(wèn)題，不能適應(yīng)持續(xù)發(fā)展的經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略。催化活化氧機(jī)理主要是銀原子(包括帶部分正電荷Ag離子)在空氣中能夠?qū)⒖諝庵械难趸罨苫钚匝跷锓N(如0_，O2-或者O22-等)，或在液體中能將溶劑活化成活性自由基(HO ·或RO ·，R代表有機(jī)物等)，這些活性氧物種或者活性自由基能非選擇性的破壞微生物基體，導(dǎo)致微生物的死亡。這樣的抗菌劑對(duì)微生物沒(méi)有選擇性，故具有廣譜殺菌性能，因?yàn)榛诖呋臋C(jī)理，所以殺菌作用不消耗貴鈀屬銀，具有長(zhǎng)效性和穩(wěn)定性。因此，催化活化氧式的抗菌冷觸媒具有銀離子滲出式抗菌冷觸媒無(wú)法攀比的優(yōu)勢(shì)。如CN 101187018A鋁片上負(fù)載鈀屬銀具有規(guī)整的結(jié)構(gòu)；CN 1857309A利用鈀屬銀粉制成婦女用的噴劑對(duì)各種細(xì)菌真菌等有很好的效果；US 20090130181用UV將Ag+在多種天然和合成的冷觸媒上原位還原成鈀屬Ag，具有高效和長(zhǎng)效的抗菌性能等。本發(fā)明的目的是提供一種具有同時(shí)高效室溫去除甲醛和廣譜長(zhǎng)效抗菌的整體型納米冷觸媒以及制備方法和應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的1 提供一種同時(shí)高效室溫去除甲醛和廣譜長(zhǎng)效抗菌的整體型納米冷觸媒。本發(fā)明的目的2 提供制備同時(shí)高效室溫去除甲醛和廣譜長(zhǎng)效抗菌的整體型納米冷觸媒的制備方法。本發(fā)明的目的3 涉及上述納米冷觸媒應(yīng)用于制備各種環(huán)保、空氣污染物治理、醫(yī)療和衛(wèi)生防御以及涂料、塑料、橡膠和織物等產(chǎn)品。本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明提供的高效室溫去除甲醛和廣譜長(zhǎng)效抗菌的整體型納米冷觸媒，采用以下方法合成1.骨架摻雜hoiIandite型SiTi的兩種制備方法(1)焙燒法主要步驟將粉末SiTi或者可溶性鈦鹽、M鹽(M = Zn2+或Mg2+)、模板劑和有機(jī)溶劑按照一定量混合，劇烈攪拌混合均勻，在100 150°C干燥1 Mh，然后在 800 1300°C焙燒1 36h，冷卻后洗滌，干燥和在200 500°C焙燒1 3 得到骨架摻雜hollandite 型 ZnTi。(2)離子交換法主要步驟將上述制備的骨架摻雜hollandite型SiTi加入一定量的濃硝酸銨(NH4NO3)水溶液中形成懸浮液，離子交換1 48h，過(guò)濾，在100 150°C干燥 1 Mh，然后在200 400°C焙燒1 36h，根據(jù)需要，離子交換程序可重復(fù)，得到孔道中部分K+被H+取代的骨架摻雜hollandite型SiTi。2.孔道Ag摻雜hollandite型SiTi的制備方法。(1)將骨架摻雜的hollandite型SiTi加入一定量的水溶液中形成懸浮液。(2)將一定濃度((25wt. % )的氨水加入硝酸銀溶液(AgNO3)中形成銀氨 (Ag(NH3)2+)溶液。(3)在激烈的攪拌下，將一定濃度(彡30wt. % )的雙氧水(H2O2)和Ag(NH3)2+溶液同時(shí)分別滴加入上述骨架摻雜hollandite型SiTi懸浮液，老化1 12h，然后過(guò)濾、洗滌，在100 150°C干燥1 Mh，然后在200 800°C焙燒1 36h，得到孔道含單原子銀摻雜 hollandite 型 ZnTi。3.蜂窩陶瓷載體負(fù)載A^i(A)y [MzTi8J Oni的制備方法(1)稱取一定量摻雜的A^i(A)y [MzTi8J Oni基體，加入一定比例的去離子水和粘合劑。根據(jù)黏度和粒徑的要求，將粘合劑與摻雜的Agx (A) y [MzTi8J O16基體混合懸乳液高速攪拌1 Mh，得到一定濃度的摻雜的A^i(A)y[MzTi8J O16基體漿液。
(2)采用真空-負(fù)壓抽提技術(shù)將上述摻雜的(A) y [MzTi8J O16基體漿液涂覆在預(yù)先處理好的蜂窩陶瓷上，在200 800°C焙燒1 36h，得到負(fù)載摻雜A^i(A)y [MzTi8J Oni基體冷觸媒。4.摻雜Agx (A) y [MzTi8J O16基體負(fù)載Ag-Pd體系的方法，其特征在于采用氣相還原法或液相還原法制備(1)氣相還原法將上述的負(fù)載他(仏愧118_」016整體型冷觸媒(權(quán)利要求6制備的)浸漬在AgNO3和亞硝基二胺合鈀(Pd(NH3)2(NO2)2)或氯鈀酸(H2PdCl6)混合溶液中， 干燥后在200 400°C焙燒1 36h，然后在H2氣氛中在200 400°C還原1 36h，或采用一定波長(zhǎng)和光強(qiáng)的UV照射1 72h。(2)液相還原法將負(fù)載A^(A)y [MzTi8J Oni整體型冷觸媒浸漬在一定濃度AgNO3 和Pd(NH3)2(NO2)2或H2PdCl6混合溶液中，然后加入還原劑，如NaBH4、甲醛、乙二醇、葡萄糖或者具有還原性能的有機(jī)物，在一定的溫度下反應(yīng)1 他，干燥后在200 400°C焙燒1 36h。本發(fā)明技術(shù)效果本發(fā)明的技術(shù)效果是一種室溫可以徹底去除空氣中的甲醛和同時(shí)具有高效抗菌性能的整體型納米冷觸媒的特征在無(wú)光的存在下室溫常濕條件下將氧化空氣中濃度為 0. 010 50mg/m3的甲醛轉(zhuǎn)化成無(wú)毒的二氧化碳和水；主要采用催化活化氧式的殺菌機(jī)理， 具有效率高和穩(wěn)定性好的特點(diǎn)，能抑制和殺滅各種病菌，如革蘭陽(yáng)性和革蘭陰性菌等，抑菌能力(MIC)在1 600 μ g/mL范圍。。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)1.高效性和廣譜性本發(fā)明的高效室溫去除甲醛和廣譜長(zhǎng)效抗菌的整體型納米冷觸媒，采用催化的方法，使冷觸媒既對(duì)甲醛有優(yōu)秀的去除能力又有極強(qiáng)的抗菌性能。2.高穩(wěn)定性和長(zhǎng)效性本發(fā)明的抗菌冷觸媒拋棄了吸附技術(shù)和傳統(tǒng)的銀離子滲出式的殺菌機(jī)理，采用催化活化氧機(jī)理，甲醛去除和抗菌時(shí)催化劑不消耗，具有很好的長(zhǎng)效性，很高的穩(wěn)定性和優(yōu)良的經(jīng)濟(jì)性，并對(duì)人體無(wú)任何不良副作用。3.無(wú)毒性和無(wú)副作用本發(fā)明的高效室溫去除甲醛和廣譜長(zhǎng)效抗菌的整體型納米冷觸媒，當(dāng)應(yīng)用于空氣凈化或抗菌產(chǎn)品時(shí)，無(wú)毒性，不會(huì)有副產(chǎn)物一氧化碳和甲酸產(chǎn)生，大鼠半致死量LD5tl > 2000mg/kgo
具體實(shí)施例方式實(shí)施例一孔道含銀的hollandite 型 SiTi (A^i(A)y[MzTi8JO16, A = K+，M = Zn2+ 或者 Mg2+) 的制備。將粉末SiTi (P25)、M鹽( (NO3) 2或者M(jìn)g (NO3) 2)、模板劑硝酸鉀(KNO3)和有機(jī)物 P123按照一定量混合，劇烈攪拌混合均勻，在100 150°C干燥1 Mh，然后在900°C焙燒36h，冷卻后洗滌、干燥和在500°C焙燒24h得到骨架摻雜hollandite型SiTi。
將上述hollandite型SiTi加入一定量的水溶液中形成懸浮液。將一定濃度 ((25wt. % )的氨水加入硝酸銀溶液(AgNO3)中形成銀氨(Ag(NH3)2+)溶液。在激烈的攪拌下，將一定濃度(彡30wt. % )的雙氧水(H2O2)和銀氨(Ag(NH3)2+)溶液分別同時(shí)滴加入上述hoiIandite型SiTi懸浮液，攪拌老化12h，然后過(guò)濾、洗滌，在110°C干燥Mh，在500°C 焙燒 6h，得到 (A) y [MzTi8J O16 (χ 彡 2 ;y 彡 2 ;z 彡 3)。XRD和HRTEM分析證明Ag進(jìn)入Hollandite型SiTi的孔道。催化劑的性能測(cè)試在連續(xù)流動(dòng)的固定床反應(yīng)器上進(jìn)行。在催化劑性能測(cè)試之前沒(méi)有對(duì)催化劑作任何處理，粉末催化劑經(jīng)過(guò)壓片，粉碎制成0. 25 0. 50mm的顆粒樣，然后將0. 5g顆粒樣裝于一個(gè)玻璃管中，在室溫(20°C)和相對(duì)濕度為50%的條件下，通入含 5. Omg/m3甲醛的空氣，風(fēng)速為1. 5m/s。反應(yīng)器出口氣體同時(shí)用FIlR紅外分析儀、痕量氣體分析質(zhì)譜儀和Aglient 7890A氣相色譜分析儀同時(shí)檢測(cè)。結(jié)果見(jiàn)表1?？咕阅軠y(cè)試按照日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JIS Z 2801 :2000, Antimicrobial products-Test for antimicrobial activity and efficacy 禾口中@入民禾口 1515 !^} GB/T21510-2008《納米無(wú)機(jī)冷觸媒抗菌性能測(cè)試方法》進(jìn)行。測(cè)試結(jié)果如表1所示。實(shí)施例二Ag (K) ο. 3 [Zn2Ti6] O16整體型催化冷觸媒的制備。稱取一定量的Ag (K) 0.3 [Zn2Ti6] 016，加入一定比例的去離子水和30%硅膠粘合劑，高速攪拌10h，得到一定濃度的摻雜的 Ag (K) 0.3 [Zn2Ti6] O16漿液。采用真空-負(fù)壓抽提技術(shù)將摻雜的Ag OOtl. JZn2Ti6] O16漿液涂覆在預(yù)先處理好的蜂窩陶瓷上，在500°C焙燒12h，得到摻雜Ag (K) α3 [Si2Ti6] Oni整體型催化冷觸媒。記為“整體型 Ag (K) ο. 3 [Zn2Ti6] O16”。整體型催化冷觸媒的甲醛性能測(cè)試在固定床上進(jìn)行。整體型催化劑的三維是 150*150*40mm3，然后裝入玻璃管中，在室溫(20°C )和相對(duì)濕度為50%的條件下，通入含 5. Omg/m3甲醛的空氣，風(fēng)速為1. 5m/s。空氣凈化器同時(shí)用FIlR紅外分析儀、痕量氣體分析質(zhì)譜儀和Aglient 7890A氣相色譜分析儀同時(shí)檢測(cè)出口氣體的濃度。結(jié)果見(jiàn)表1。抗菌性能測(cè)試按照日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JIS Z 2801 :2000, Antimicrobial products-Test for antimicrobial activity and efficacy 禾口中@入民禾口 1515 !^} GB/T 21510-2008《納米無(wú)機(jī)冷觸媒抗菌性能測(cè)試方法》進(jìn)行。測(cè)試結(jié)果如表1所示。實(shí)施例三摻雜AgO^.JZrVTiJC^基體負(fù)載Ag-Pd體系由氣相還原法制備將上述的負(fù)載 Ag(K)a3[Zn2Ti6]O16整體型冷觸媒(權(quán)利要求6制備的)浸漬在AgNO3和氯鈀酸(HPdCl4) 混合溶液中，干燥后在300°C焙燒4h，然后在H2氣氛中在300°C還原4h，或采用一定254nm 的UV照射36h。由液相還原法制備將負(fù)載Ag(K)a Jai2TiJOni整體型冷觸媒浸漬在一定濃度AgNO3和Pd (NH3) 2 (NO2) 2或H2PdCl6混合溶液中，然后加入還原劑NaBH4,在室溫下反應(yīng) 4h，干燥后在300°C焙燒4h，記著“Ag-Pd/Ag (K)a JZn2Ti6] O16”。鈀屬的含量經(jīng)過(guò)ICP分析， 其中Ag-Pd與摻雜Ag⑷α 3 [Zn2Ti6] O16基體比為0 10 %，鈀的含量占Ag-Pd重量比的0 100%。整體型催化冷觸媒的甲醛性能測(cè)試和抗菌實(shí)驗(yàn)同實(shí)施例二。結(jié)果表明，制備方法對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果影響不大，見(jiàn)表2。實(shí)施例四
Ag-Pd/Ag⑷Q. 3 [Zn2Ti6] O16催化冷觸媒(Pd/Ag = 3/7)的制備與實(shí)施例三相同。
催化劑穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)的性能測(cè)試同實(shí)施例二，連續(xù)測(cè)試時(shí)間120d，入口的甲醛為 50mg/m3，甲醛出口濃度分別是0.003mg/m3?？咕阅芊€(wěn)定性(壽命)測(cè)試按照日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn) JIS Z 2801 :2000, Antimicrobial products-Test forantimicrobial activity and efficacy和中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 21510-2008《納米無(wú)機(jī)冷觸媒抗菌性能測(cè)試方法》進(jìn)行?？咕钚詫?duì)數(shù)值對(duì)Escherichia coli是4. 8，對(duì)Staphylococcus Pdresu是 4. 1。
表 1.孔道含 Ag 的 HolIandite 型 SiTi (Agx (A) y[MzTi8J O16)的測(cè)試結(jié)果。
CatalyticHCHOEscherichia coliStaphylococcus Pdresunanomaterialsconversion(MIC: ug/mL)(MIC: ug/mL)(%)Ag(K)0.6[ZnTi7]O1618.63.423.0Ag (K)0.3[Zn2Ti6]O1616.22.620.2Ag(K)03[Zn3Ti5]O1615.12.520.9Ag(K)0.6[MgTi7]O1613.210.528.3Ag(K)o.3[Mg2Ti6]01612.010.428.6Ag(K)0.3[Mg3Ti5]O1612.510.529.4Ag0.5(K)0.3[Zn2Ti6]O16 10.410.625.7Agl.5(K)o.3[Zn2Ti6]016 19.22.018.4Ag2(K)oj [Zn2Ti6JO1618.72.313.6整體型18.53.0°2.8aAg(K)03[Zn2Ti6]O16a此值為抗菌活性的對(duì)數(shù) 復(fù)(參照日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)Jis Z 2801 :2000,Antimicrobialproducts-Test for antimicrobial activity and efficacy)表 2. Ag-Pd/Ag 00(,3 [Zn2Ti6] O16的測(cè)試結(jié)果。Pd/Ag HCHO conversion ( % )Escherichia coli"Staphylococcus Pdresua10:096.13.43.09:198.73.63.47:398.94.03.45:51004.73.63:71005.04.31:985.65.24.60:1050.35.04.2
a此值為抗菌活性的對(duì)數(shù)值(參照日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JIS Z 2801 :2000,Antimicrobialproducts-Test for antimicrobial activity and efficacy)
權(quán)利要求
1.本發(fā)明為一種用于室溫可以徹底去除車內(nèi)空氣中的甲醛和具有高效抗菌性能的鋅鈦復(fù)合氧化物納米冷觸媒，其特征在于采用蜂窩陶瓷為載體，先負(fù)載孔道摻雜銀的hollandite型晶體結(jié)構(gòu)鋅鈦復(fù)合氧化物(SiTi)，后負(fù)載銀-鈀體系(Ag-Pd)。摻雜 hoiIandite型SiTi的特征在于化學(xué)通式可以表示為(A) y [MzTi8J O16 (M = Zn2+、Mg2+ ；A =K+、H+ ;x ^ 2 ;y ^ 2 ;z ^ 3), [MzTi8JO16 表示 hollandite 型 ZnTi 的骨架組成，Agx(A) y表示SiTi的孔道組成。Ag-Pd體系與摻雜hollandite型SiTi重量比為0 10%，其中 Ag占Ag-Pd體系的重量比為0 100%。
2.權(quán)利要求1中的一種高效室溫去除甲醛和廣譜長(zhǎng)效抗菌的整體型納米冷觸媒，其特征在于其制備如下(1)骨架摻雜hollandite型ZnTi制備。(2)將上述骨架摻雜hollandite型SiTi進(jìn)行孔道Ag摻雜(A)y [MzTi8J 016。(3)將上述⑵制備他(仏愧118_」016涂覆在蜂窩陶瓷載體上，80 150°C烘干， 200 800°C焙燒 1 36h。(4)將上述(3)制備摻雜hollandite型SiTi的外表面負(fù)載Ag-Pd原子簇或納米粒子。
3.權(quán)利要求2(1)中摻雜hollandite型SiTi的制備方法，其特征在于采用焙燒-離子交換法合成(1)焙燒法主要步驟將粉末SiTi或者可溶性鈦鹽、M鹽(M= Si2+或Mg2+)、模板劑和有機(jī)溶劑按照一定量混合，劇烈攪拌混合均勻，在100 150°C干燥1 Mh，然后在 800 1300°C焙燒1 36h，冷卻后洗滌，干燥和在200 500°C焙燒1 3 得到骨架摻雜hollandite 型 ZnTi。(2)離子交換法主要步驟將上述制備的骨架摻雜hollandite型SiTi加入一定量的濃硝酸銨(NH4NO3)水溶液中形成懸浮液，離子交換1 48h，過(guò)濾，在100 150°C干燥1 Mh，然后在200 400°C焙燒1 36h，根據(jù)需要，離子交換程序可重復(fù)，得到孔道里部分K+ 被H+取代的骨架摻雜hollandite型SiTi。
4.權(quán)利要求3的骨架hollandite型SiTi的制備方法，其特征在于制備的條件如下(1)粉末SiTi為鈀紅石或銳鈦型結(jié)構(gòu)的SiTi粉末；可溶性鈦鹽為四氯化鈦(TiCl4)、三氯化鈦(TiCl3)、四氟化鈦(TiF4)，乙醇鈦(Ti (OCH2CH3)4)、鈦酸四丁酯(Ti (OCH2CH2CH2CH3)4) 等中的一種或多種。O)M鹽的濃度為0. 1 5. Omol/L，其特征如下可溶性鋅鹽為硝酸鋅(Zn(NO3)2)、氯化鋅(ZnCl2)和乙酸鋅(Zn(CH3COO)2)等中的一種或多種；可溶性鎂鹽為硝酸鎂(Mg(NO3)2)、 氯化鎂(MgCl2)和乙酸鎂(Mg(CH3COO)2)等中的一種或多種。其中M鹽與鈦離子的摩爾比為0 0.4之間。(3)模板劑為鉀鹽或鋇鹽等中的一種或多種，其中鉀鹽最好，模板劑與總鈀屬離子的摩爾比為1 1至Ij 20 1之間。
5.權(quán)利要求2(2)中的孔道Ag摻雜hollandite型SiTi的制備方法，其特征如下(1)將權(quán)利要求3制備的骨架摻雜的hollandite型SiTi加入一定量的水溶液中形成懸浮液。(2)將一定濃度(<25wt. % )的氨水加入硝酸銀溶液(AgNO3)中形成銀氨(Ag(NH3)2+) 溶液。(3)在激烈的攪拌下，將一定濃度((30wt. % )的雙氧水(H2O2)和Ag(NH3)2+溶液同時(shí)分別滴加入上述骨架摻雜hollandite型SiTi懸浮液，老化1 12h，然后過(guò)濾、洗滌，在 100 150°C干燥1 Mh，然后在200 800°C焙燒1 36h，得到孔道含單原子銀摻雜 hollandite 型 ZnTi。
6.權(quán)利要求2(3)中的蜂窩陶瓷載體負(fù)載A^i(A)y[MzTi8J Oni的制備方法，其特征是(1)稱取一定量摻雜的A^i(A)y[MzTi8JO16基體(權(quán)利要求2( 制備的)，加入一定比例的去離子水和粘合劑。根據(jù)黏度和粒徑的要求，將粘合劑與摻雜的Agx (A) y [MzTi8J O16基體混合懸乳液高速攪拌1 Mh，得到一定濃度摻雜的A^i(A)y[MzTi8J O16基體漿液。(2)采用真空-負(fù)壓抽提技術(shù)將上述摻雜的Agx(A) y [MzTi8J O16基體漿液涂覆在預(yù)先處理好的蜂窩陶瓷上，在200 800°C焙燒1 36h，得到負(fù)載摻雜(A) y [MzTi8J Oni冷觸媒。
7.權(quán)利要求2(4)中的摻雜hollandite型SiTi的Ag-Pd負(fù)載方法，其特征在于采用氣相還原法或液相還原法制備(1)氣相還原法將上述的負(fù)載Agx(A)y[MzTi8_z](^6整體型冷觸媒(權(quán)利要求6制備的) 浸漬在AgNO3和氯鈀酸(HPdCl4)混合溶液中，干燥后在200 400°C焙燒1 36h，然后在 H2氣氛中在200 400°C還原1 36h，或采用一定波長(zhǎng)和光強(qiáng)的UV照射1 72h。(2)液相還原法將負(fù)載A^^Ah^TiJC^整體型冷觸媒浸漬在一定濃度AgNO3* HPdCl4混合溶液中，然后加入還原劑，如NaBH4、甲醛、乙二醇、葡萄糖或者具有還原性能的有機(jī)物，在一定的溫度下反應(yīng)1 乩，干燥后在200 400°C焙燒1 36h。
8.權(quán)利要求6中所述的粘合劑為硅酸鹽、氧化鋁或碳酸鋯銨等無(wú)機(jī)粘合劑，粘合劑與摻雜hollandite型SiTi的重量比在1 50%之間。權(quán)利要求7中所述Ag-Pd體系與摻雜 hollandite型SiTi重量比為0 10%，其中Ag占Ag-Pd體系的重量比為0 100%
9.權(quán)利要求1中長(zhǎng)效空氣甲醛凈化的抗菌冷觸媒，其特征Hollandite孔道內(nèi)含有單原子銀納米線，主要是Ag°，單原子銀和摻雜的Agx (A) ,MJi8-J O16基體相互作用使Ag帶有部分電荷；摻雜的Agx(A)y[MzTi8_JOni基體外表面的Ag-Pd原子簇或納米粒子主要是 Ag-Pd合鈀，Ag-Pd合鈀和摻雜的A^i(A)y [MzTi8J C^6基體相互作用會(huì)使Ag-Pd帶有部分電荷 Ags+、Pd “或者 Ag"2+、Pd2"4+ 存在。
10.權(quán)利要求1中所述的一種室溫可以徹底去除空氣中的甲醛和同時(shí)具有高效抗菌性能的整體型納米冷觸媒的特征在無(wú)光的存在下室溫常濕條件下將氧化空氣中濃度為 0. 010 50mg/m3的甲醛轉(zhuǎn)化成無(wú)毒的二氧化碳和水；主要采用催化活化氧式的殺菌機(jī)理， 具有效率高和穩(wěn)定性好的特點(diǎn)，能抑制和殺滅各種病菌，如革蘭陽(yáng)性和革蘭陰性菌等，抑菌能力(MIC)在1 600 μ g/mL范圍。
全文摘要
本發(fā)明為一種用于室溫可以徹底去除車內(nèi)空氣中的甲醛和具有高效抗菌性能的鋅鈦復(fù)合氧化物納米冷觸媒，涉及催化、微生物和環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域。其特征在于采用蜂窩陶瓷為載體，以先負(fù)載孔道摻雜銀的hollandite型晶體結(jié)構(gòu)鋅鈦復(fù)合氧化物(ZnTi)為基體，以后負(fù)載銀-鈀體系(Ag-Pd)為活性組分。Ag-Pd體系與摻雜ZnTi的重量比為0～10％，其中Ag占Ag-Pd體系的重量比為0～100％。本發(fā)明的鋅鈦復(fù)合氧化物納米冷觸媒在常溫常濕的真實(shí)環(huán)境中可以高效穩(wěn)定徹底地去除空氣中的甲醛，同時(shí)具有長(zhǎng)效、高效和穩(wěn)定的廣譜抗菌能力，且對(duì)人體無(wú)任何不良副作用，可廣泛應(yīng)用于制備各種空氣凈化器和微生物處理裝置同時(shí)去除甲醛和殺滅病菌。
文檔編號(hào)B01D53/72GK102284290SQ201010202920
公開(kāi)日2011年12月21日 申請(qǐng)日期2010年6月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月18日
發(fā)明者不公告發(fā)明人 申請(qǐng)人:上海牛翼新能源科技有限公司