单原子银催化剂去除甲醛的反应循环

百检网 2021-09-15

甲醛是一种具有高毒性的致癌物质。市场上除甲醛的产品五花八门。利用化学试剂中和甲醛,存在产物不确定的问题。如除甲醛剂在使用过程中可能导致PM2.5增多造成二次污染,也可能会沉积在空气中的PM2.5上进入人体肺部。

  一种单原子银催化剂,在低温下就能将甲醛分解成水和二氧化碳,是一种高效绿色环保的方法。单原子在室温下过于活泼而倾向于团聚,因此合成单原子银催化剂,直接制备单原子非常困难。在二氧化锰的表面均匀负载上银纳米颗粒,然后让样品经过升温焙烧。在一定温度下,银纳米颗粒会自发分散开来,而在后续的冷却过程中会被载体的孔道结构捕获。在一定的温度处理下,银原子开始摆脱纳米银颗粒晶格的束缚,在载体表面游走,较终被镶嵌在更低的端口上,从而得到银单原子分散的催化剂。

  在这表面单原子银活性中心上,催化剂内的氧化剂和甲醛分子发生反应,产生水和二氧化碳。单原子银催化剂由单个原子银活性中心组成。空气中的氧气在催化剂的作用下,马上填补氧化剂的空缺,完成催化剂去除甲醛的反应循环,使这种催化剂的催化活性大大提高。

  在检测出甲醛浓度高出标准上千倍时,单原子银催化剂的催化率仍能接近。而且当催化剂失活后,还可以经过一系列处理再生,符合绿色循环经济理念。实验证明,其催化活性是传统负载型纳米金属催化剂的数倍,是传统去甲醛方法的几十倍。

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