本发明涉及空气净化处理领域，尤其涉及b01j27/187领域，更具体的涉及一种高效甲醛消除的复合催化剂及其制备方法。
背景技术：
1、甲醛(hcho)是一种常见的有机小分子气体，环境中甲醛的来源主要包括为工业排放、生物质和化石燃料的不完全燃烧、建筑材料的释放等；同时甲醛是最常见、最严重的一种室内空气污染物，它对人类身体健康有着极大的负面影响，会影响到人体的上呼吸道和肺部，引起肝功能、免疫功能和神经系统异常，导致部分功能丧失严重时甚至可诱发癌症，因此室内甲醛气体的消除受到越来越多的关注。研究表明，室温催化氧化技术是最有效的净化甲醛的技术之一，而催化材料是决定甲醛催化氧化消除性能的重要因素，因此找到一种性能优异的催化材料就显得十分重要。
2、现有技术cn117398992a公开了一种用于甲醛催化分解的二氧化锰催化剂的制备方法，其主要通过mn2+无机盐氧化，然后加碱液调ph，固液分离，干燥制得，所得二氧化锰催化剂在高温85℃下有非常好的甲醛催化分解效果，最高可达99％以上，但是其在相对较低的温度条件下甲醛的催化分解效果较差，另外该二氧化锰催化剂在甲醛大空速、低浓度的条件下，甲醛催化分解性能仍有一定的可提升空间。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题，本发明第一方面提供了一种高效甲醛消除的复合催化剂，其制备原料包括a相和b相，a相包括活性炭粉，活性炭粉的比表面积大于1000m2/g，目数大于300目；b相包括锰源化合物和碱性溶液。
2、优选的，所述的活性炭粉包括木质粉末活性炭，煤制粉末活性炭，椰壳活性炭中的一种或多种。
3、对于轻微污染，活性炭在一定程度上是能除甲醛的，一般来说活性炭的比表面积越大，其甲醛消除效果越好，但活性炭并不能彻底消除甲醛，只能吸附室内空气中少量的甲醛；而且活性炭本身的亲水性能较差，容易受到湿度以及温度的影响，在空气中长时间受潮对其吸附、除臭性能有一定的影响，因此需要对其进行改性处理，尤其是亲水性改性处理。
4、优选的，所述的锰源化合物包括硫酸锰，醋酸锰，氯化锰或草酸锰中的一种。
5、优选的，所述的碱性溶液包括氢氧化钾溶液，氢氧化钠溶液，碳酸钾溶液，碳酸氢钾溶液，碳酸钠溶液或碳酸氢钠溶液中的一种。
6、本发明第二方面提供了一种高效甲醛消除的复合催化剂的制备方法，至少包括以下步骤：对活性炭粉改性处理，再加入锰源化合物和碱性溶液，即得复合催化剂。
7、优选的，高效甲醛消除的复合催化剂的制备方法，至少包括以下步骤：
8、s1、将活性炭粉置于酸性溶液搅拌24～72h；
9、s2、将步骤s1浸泡搅拌后的活性炭粉置于超纯水中超声洗涤；
10、s3、将步骤s2得到的活性炭粉烘干，即可制得亲水活性炭粉；
11、s4、将锰源化合物溶于水中制成溶液；
12、s5、再加入亲水活性炭粉，搅拌1～3h；
13、s6、再滴加碱性溶液调节体系的ph值；
14、s7、将步骤s6得到的混合溶液搅拌，进行沉淀反应；
15、s8、将步骤s7制得的沉淀产物经过滤、洗涤、干燥处理；
16、s9、将步骤s8制得的反应产物研磨后置于马弗炉中焙烧，即可制得高效甲醛消除的复合催化剂。
17、优选的，所述的步骤s1中的酸性溶液包括硝酸溶液，硫酸溶液，盐酸溶液或混酸(两种及以上酸复配)溶液，溶液浓度为1～3m。
18、本发明中使用酸反应法对活性炭粉进行处理，酸反应法是将活性炭粉浸泡在一定浓度的酸溶液中，通过碳与酸碱发生化学反应而改变表面氧含量来调控亲疏水性质，碳表面氧含量增加，极性增强，亲水性增加。另外，混酸溶液如硝酸/硫酸的氧化效果比单一酸溶液的更强，亲水性增加程度更高。酸反应法能够有效地通过改变氧官能团含量来调控亲疏水性，操作简单，成本较低。但酸性溶液的浓度以及浸泡时间会显著改变碳材料的石墨结构性、孔结构等，破坏碳基体的固有性质。
19、本发明中不对s2步骤中的超声洗涤时间，超声功率做进一步限制，完全去除酸液即可。
20、优选的，所述s6步骤中碱性溶液的浓度为0.1-1.5m，碱性溶液调节后体系的ph值为9-12。
21、优选的，所述s7步骤中的沉淀反应时间为1～5h。
22、优选的，所述s8步骤中的干燥温度为20～100℃，干燥时间为1～6h。
23、优选的，所述s9步骤中的焙烧温度为200～600℃，焙烧时间为1～6h。
24、上述溶液浓度、ph值、沉淀时间、焙烧温度、焙烧时间均会对所制备的锰基氧化物的晶型(β-mno2、γ-mno2、α-mn2o3、γ-mn2o3、α-mn3o4和mn5o8)以及锰原子的价态(+2，+3，+4)产生影响，进而改变最终产物复合催化剂的甲醛消除性能参数。
25、有益效果
26、(一)本发明中对活性碳粉使用酸反应法进行亲水性改性，可以更好的和锰源化合物复配，提高复合催化剂的甲醛消除效果。
27、(二)锰基氧化物有着多种价态和不同晶相，具有优异的催化性能和较强的氧化能力，是一种极具应用前景的催化材料。目前，锰基氧化物在甲醛净化方面有优异的性能，但锰基氧化物室温催化氧化甲醛的性能、稳定性仍然不佳，本方案旨在通过复合的方式解决现有的问题。
28、(三)虽然锰源化合物有一定的催化氧化甲醛的性能，但是不是所有的含锰无机盐均能同样的效果，本发明人发现，只有如本发明技术方案中所述的锰源化合物才有优异的甲醛消除性能。
29、(四)本发明制备得到的复合催化剂具有良好的催化性能和抗水性能，同时制备所需原材料价格低廉，制备方法简单适合大规模、工业化应用。通过共沉淀反应以及后续马弗炉内煅烧，制备简单的同时使其拥有更多的mn4+物种，加快了中间物种转化与解吸速率，减少了在表面堆积的中间体，进而提高了其催化活性，这使其具备良好的低温氧化还原能力，明显提升催化活性。并且多次的循环测试也表明，催化剂在具有高活性的同时还兼具良好的稳定性。
30、(五)本发明制备得到的复合催化剂在大空速、低浓度甲醛的环境下仍有优异的甲醛清楚性能，尤其适合清除室内甲醛使用，有利于用户的健康。
1.一种高效甲醛消除的复合催化剂，其特征在于：制备原料包括a相和b相，a相包括活性炭粉，活性碳粉的比表面积大于1000m2/g，目数大于300目；b相包括锰源化合物和碱性溶液。
2.根据权利要求1所述的高效甲醛消除的复合催化剂，其特征在于：所述的活性炭粉包括木质粉末活性炭，煤制粉末活性炭，椰壳活性炭中的一种或多种。
3.根据权利要求2所述的高效甲醛消除的复合催化剂，其特征在于：所述的锰源化合物包括硫酸锰，醋酸锰，氯化锰或草酸锰中的一种。
4.根据权利要求3所述的高效甲醛消除的复合催化剂，其特征在于：所述的碱性溶液包括氢氧化钾溶液，氢氧化钠溶液，碳酸钾溶液，碳酸氢钾溶液，碳酸钠溶液或碳酸氢钠溶液中的一种。
5.一种根据权利要求4所述的高效甲醛消除的复合催化剂的制备方法，其特征在于：至少包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的高效甲醛消除的复合催化剂的制备方法，其特征在于：至少包括以下步骤：
7.根据权利要求6所述的高效甲醛消除的复合催化剂的制备方法，其特征在于：所述s6步骤中碱性溶液的浓度为0.1-1.5m，碱性溶液调节后体系的ph值为9-12。
8.根据权利要求7所述的高效甲醛消除的复合催化剂的制备方法，其特征在于：所述s7步骤中的沉淀反应时间为1～5h。
9.根据权利要求8所述的高效甲醛消除的复合催化剂的制备方法，其特征在于：所述s8步骤中的干燥温度为20～100℃，干燥时间为1～6h。
10.根据权利要求9所述的高效甲醛消除的复合催化剂的制备方法，其特征在于：所述s9步骤中的焙烧温度为200～600℃，焙烧时间为1～6h。
