载入图片

低浓度甲醛的捕集、净化、检测体系的开发和应用

成果编号
33646
完成单位
南京工程学院
完成时间
2021年
成熟程度
批量生产阶段
价格
300
服务产业领域
能源环保 新材料
单位类别
其他高校
关注
科技计划 成果形式

国家级:

省部级:

新技术、新产品、新材料
合作方式 参加活动
技术转让、技术服务、技术入股、共建载体
专利情况
正在申请 ,其中:发明专利 12
已授权专利,其中:发明专利 5
专利号: ZL202020029540.3;ZL201910333457.7;ZL201811210001.3;ZL201720203011.9;ZL201611015050.2

成果简介

综合介绍
本项目的甲醛清空气净化剂代替了日本进口的光催化甲醛净化剂——纳米级二氧化钛。2020年2月18日,欧盟将经吸入途径的二氧化钛列为第2类致癌物。本项目研发甲醛清颗粒,主要出成分为镁铝氧化物负载的Pt粒子,对人体无毒无害,不产生二次污染,可高效的捕集室内空气中的甲醛、苯、甲苯等VOC污染物,并将其催化转化为二氧化碳和水(无需光照),甲醛净化效率达99.4%,甲醛残留浓度为0.005 ppm(国标0.08 ppm)。
在众多VOCs中,甲醛有“室内空气杀手”之称,本项目利用绿色方法制备出表面-OH可“再生”的类水滑石纳米片,实现了该过程零废液排放;继而负载过渡金属氧化物活性中心,将其应用于甲醛的消除过程中,从而实现“减排和除污”的双重环保作用。在甲醛消除过程中,首次从催化剂表面-OH“再生”的角度研究其低温催化氧化性能,揭示表面-OH和过渡金属氧化物活性中心间的协同催化作用。在此基础上,进一步开发出上述催化材料及其功能组件的低成本、规模化制备技术,和企业合作实现了相关专利技术的产业化,推出了新型的甲醛清空气净化器,至今已累计销售5万台,惠及千家万户。
创新要点
特色:随着环境污染问题的日益严重,传统的以金属盐为阳离子源、利用共沉淀法制备类水滑石化合物的工艺已不能满足现代绿色化工生产的需要。本研究以碱土金属氧化物或氢氧化物为原料,利用环境友好法制备出固载过渡金属活性中心的单层类水滑石纳米片,利用其表面可持续“再生”−OH的协同催化作用构建出高效的非均相催化剂,并将之应用于污染物甲醛的脱除过程中,实现了“减排和除污”双重的环保作用和意义。
创新:(1)近期诸多研究皆指出甲醛的氧化中间产物甲酸可直接与催化剂表面的−OH反应生成CO2和H2O,但对催化剂表面消耗掉的−OH如何“再生”却极少提及和研究。本课题以此为切入点,揭示催化剂表面−OH的“再生”能力和其催化氧化甲醛的低温活性之间的关系,这将为构建低温氧化消除甲醛的催化体系提供一条新思路。(2)因环境污染问题的日益突出,以氧化物或氢氧化物为原料制备出结构规整的类水滑石一直备受关注,但通常仅能制备出多型体类水滑石。本研究通过煅烧多型体类水滑石制备出含Mn或Co复合氧化物,再将所得的复合氧化物置于强氧化性的盐溶液中“重组”,不仅可以得到结构规整的类水滑石化合物,且可将过渡金属活性中心固载于其上,同时可通过调整制备参数控制金属活性中心的形态,从而得到廉价、高效、稳定的甲醛消除体系。
技术指标
甲醛净化效率达99.4%,甲醛残留浓度为0.005 ppm(国标0.08 ppm)。
其他说明

                                    

完成人信息

姓名 对接成功后可查看 所在部门 对接成功后可查看
职务 对接成功后可查看 职称 对接成功后可查看
手机 对接成功后可查看 E-mail 对接成功后可查看
电话 对接成功后可查看 传真 对接成功后可查看
邮编 对接成功后可查看 通讯地址 对接成功后可查看

联系人信息

姓名 对接成功后可查看 所在部门 对接成功后可查看
职务 对接成功后可查看 职称 对接成功后可查看
手机 对接成功后可查看 E-mail 对接成功后可查看
电话 对接成功后可查看 传真 对接成功后可查看
邮编 对接成功后可查看 通讯地址 对接成功后可查看