一种氧化石墨烯负载金铂催化剂去除一氧化碳的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种氧化石墨烯负载金铂催化剂去除一氧化碳的方法，属于空气净化技术领域。
【背景技术】
[0002]有毒气体，顾名思义，就是对人体产生危害，能够致人中毒的气体，其中一氧化碳纯品为无色、无臭、无刺激性的气体，是煤、石油等含碳物质不完全燃烧的产物，在水中的溶解度甚低，极难溶于水，与空气混合还可能引起爆炸；一氧化碳进入人体之后极易与血液中的血红蛋白结合，产生碳氧血红蛋白，进而使血红蛋白不能与氧气结合，使人缺氧，严重时死亡。在冶金、化学、石墨电极制造以及家用煤气或煤炉、汽车尾气中均有一氧化碳的存在。
[0003]在日常生活中，长期接触低浓度一氧化碳对健康是有影响的，主要表现在:(I)对心血管系统的影响，当血液中碳氧血红蛋白的饱和度为8%时，静脉血氧张力降低，从而引起心肌摄取氧量减少和促使某些细胞内氧化酶系统停止活动，另外一氧化碳能促使大血管中类脂质沉积量增加，当血中碳氧血红蛋白达15%时，能促使大血管内膜对胆固醇的摄入量增加并促进胆固醇沉积，使原有的动脉硬化症加重，从而影响心肌，使心电图出现异常。
(2)对神经系统的影响，脑是人体内耗氧最多的器官，也是对缺氧最敏感的器官，一氧化碳进入人体后，大脑皮层和苍白球受害最为严重，缺氧还会引起细胞呼吸内窒息，发生软化和坏死，出现视野缩小，听力丧失等；轻者也会出现头痛、头晕、记忆力降低等神经衰弱症候群，并兼有心前区紧迫感和针刺样疼痛。(3)造成低氧血症，出现红细胞、血红蛋白等代偿性增加，其症状与缺氧引起的病理变化相似，所以有效地去除一氧化碳，净化空气是一件非常重要的事情。
[0004]目前现代技术去除一氧化碳的方法有三种，分别为植物消除法、共沉淀法和沉积沉底法。
[0005]首先植物消除法是指利用一些能够进行光合作用的植物吸收一氧化碳和二氧化碳，从而释放氧气，比如:吊兰、芦荟、虎尾、美人蕉等，这种空气中一氧化碳消除方法消除率比较低，消除不够彻底；其次共沉淀法是指将铁盐和氯金混合溶解，加入各种沉淀剂，形成氢氧化金的混合物沉淀，通过沉淀分离、干燥及活化处理后得到催化剂，该方法操作过程比较复杂；最后的沉积沉底法是将金属氧化物载体分散到氯金酸的水溶液中，在充分搅拌的条件下，加入碱性物质，控制一定的温度和PH值，使金沉积在载体表面上，随后进行分离，干燥及活化处理后得到催化剂，但是过程和共沉淀法一样比较复杂。
【发明内容】
[0006]本发明主要解决的技术问题:针对目前各种常用的去除一氧化碳方法在使用过程中去除率比较低、操作比较复杂、容易对环境造成二次污染的问题，提供了一种氧化石墨烯负载金铂催化剂去除一氧化碳的方法，将各种氧化物进行反应后倒去上层清液，再加入到氯金酸和氯铂酸溶液中，经过搅拌、震荡或离心，再将溶液中加入氢氧化铁、尿素、氢氧化镍、分散剂进行高温烘干，干燥后得到一种氧化石墨烯负载金铂催化剂去除一氧化碳的方法。
[0007]为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是:
(1)将3?5g石墨粉倒入12?15mL浓硫酸中，在温度为75°C?80°C下油浴中搅拌，再加入2.5?3.0g的高硫酸钾和2.5?3.0g五氧化二磷，持续搅拌4.5?6.5h ;
(2)用0.2_微孔过滤膜真空抽滤，得到的滤液在冰浴条件下缓缓加入120?125mL的浓硫酸和15?18g的高猛酸钾，无明显放热后升温至35°C搅拌2h ；
(3)将上层清液倒去，剩余的物质加入到20?30mL浓度为0.5mol/L氯金酸和25?40mL浓度为0.6mol/L氯铂酸溶液中，搅拌或震荡、离心；
(4)在上述溶液中加入5?15g尿素、3?8g氢氧化铁和5?1g氢氧化镲搅拌反应10 ?30min ；
(5)在上述反应物再加入3?5g分散剂，所述的分散剂为硬脂酸锌、硬脂酸镁、硬脂酸钡中的一种；
(6)在温度为105°C?110°C下烘干1.5h，即可得到一个石墨负载金铂的催化剂。
[0008]本发明将各种氧化物进行反应后倒去上层清液，再加入到氯金酸和氯铂酸溶液中，经过搅拌、震荡或离心，再将溶液中加入氢氧化铁、尿素、氢氧化镍、分散剂进行高温烘干，干燥后得到一种氧化石墨烯负载金铂催化剂去除一氧化碳的方法
[0009]本发明的有益效果是:
(1)去除比较彻底，大大提高了一氧化碳的去除率；
(2)操作比较简单，对于环境也没有任何二次污染；
(3)工作效率比较高，生产成本比较低。
【具体实施方式】
[0010]首先将3?5g石墨粉倒入12?15mL浓硫酸中，在温度为75°C?80°C下油浴中搅拌，再加入2.5?3.0g的高硫酸钾和2.5?3.0g五氧化二磷，持续搅拌4.5?6.5h ;然后用0.2mm微孔过滤膜真空抽滤，得到的滤液在冰浴条件下缓缓加入120?125mL的浓硫酸和15?18g的高锰酸钾，无明显放热后升温至35° C搅拌2h ;将上层清液倒去，剩余的物质加入到20?30mL浓度为0.5mol/L氯金酸和25?40mL浓度为0.6mol/L氯铂酸溶液中，搅拌或震荡、离心；接下来在上述溶液中加入5?15g尿素、3?8g氢氧化铁和5?1g氢氧化镍搅拌反应10?30min ;随后在上述反应物再加入3?5g分散剂，所述的分散剂为硬脂酸锌、硬脂酸镁、硬脂酸钡中的一种；最后在温度为105°C?110°C下烘干1.5h，即可得到一个石墨负载金铂的催化剂。
实例I
[0011]首先将3g石墨粉倒入12mL浓硫酸中，在温度为75°C下油浴中搅拌，再加入2.5g的高硫酸钾和2.5g五氧化二磷，持续搅拌4.5h ;然后用0.2mm微孔过滤膜真空抽滤，得到的滤液在冰浴条件下缓缓加入120mL的浓硫酸和15g的高锰酸钾，无明显放热后升温至35°C搅拌2h ;将上层清液倒去，剩余的物质加入到20mL浓度为0.5mol/L氯金酸和25mL浓度为0.6mol/L氯铂酸溶液中，搅拌或震荡、离心；接下来在上述溶液中加入5g尿素、3g氢氧化铁和5g氢氧化镍搅拌反应1min ;随后在上述反应物再加入3g分散剂，所述的分散剂为硬脂酸锌、硬脂酸镁、硬脂酸钡中的一种；最后在温度为105°C下烘干1.5h，即可得到一个石墨负载金铂的催化剂。
[0012]本实例在使用过程中操作比较方便，对于环境没有二次污染，一氧化碳去除率高达 99.7%o
实例2
[0013]首先将4g石墨粉倒入13mL浓硫酸中，在温度为77°C下油浴中搅拌，再加入2.7g的高硫酸钾和2.Sg五氧化二磷，持续搅拌5.0h ;然后用0.2mm微孔过滤膜真空抽滤，得到的滤液在冰浴条件下缓缓加入123mL的浓硫酸和16g的高锰酸钾，无明显放热后升温至35°C搅拌2h ;将上层清液倒去，剩余的物质加入到25mL浓度为0.5mol/L氯金酸和30mL浓度为0.6mol/L氯铂酸溶液中，搅拌或震荡、离心；接下来在上述溶液中加入1g尿素、5g氢氧化铁和Sg氢氧化镍搅拌反应25min ;随后在上述反应物再加入4g分散剂，所述的分散剂为硬脂酸锌、硬脂酸镁、硬脂酸钡中的一种；最后在温度为107°C下烘干1.5h，即可得到一个石墨负载金铂的催化剂。
[0014]本实例在使用过程中操作比较方便，对于环境没有二次污染，一氧化碳去除率高达 99.8%o
实例3
[0015]首先将5g石墨粉倒入15!^浓硫酸中，在温度为80°0下油浴中搅拌，再加入3.(^的高硫酸钾和3.0g五氧化二磷，持续搅拌6.5h ;然后用0.2mm微孔过滤膜真空抽滤，得到的滤液在冰浴条件下缓缓加入125mL的浓硫酸和18g的高锰酸钾，无明显放热后升温至35°C搅拌2h ;将上层清液倒去，剩余的物质加入到30mL浓度为0.5mol/L氯金酸和40mL浓度为0.6mol/L氯铂酸溶液中，搅拌或震荡、离心；接下来在上述溶液中加入15g尿素、Sg氢氧化铁和1g氢氧化镍搅拌反应30min ;随后在上述反应物再加入5g分散剂，所述的分散剂为硬脂酸锌、硬脂酸镁、硬脂酸钡中的一种；最后在温度为110°C下烘干1.5h，即可得到一个石墨负载金铂的催化剂。
[0016]本实例在使用过程中操作比较方便，对于环境没有二次污染，一氧化碳去除率高达 99.9%o
【主权项】
1.一种氧化石墨烯负载金铂催化剂去除一氧化碳的方法，其特征在于: (1)将3?5g石墨粉倒入12?15mL浓硫酸中，在温度为75°C?80°C下油浴中搅拌，再加入2.5?3.0g的高硫酸钾和2.5?3.0g五氧化二磷，持续搅拌4.5?6.5h ; (2)用0.2_微孔过滤膜真空抽滤，得到的滤液在冰浴条件下缓缓加入120?125mL的浓硫酸和15?18g的高猛酸钾，无明显放热后升温至35°C搅拌2h ； (3)将上层清液倒去，剩余的物质加入到20?30mL浓度为0.5mol/L氯金酸和25?40mL浓度为0.6mol/L氯铂酸溶液中，搅拌或震荡、离心； (4)在上述溶液中加入5?15g尿素、3?8g氢氧化铁和5?1g氢氧化镲搅拌反应.10 ?30min ； (5)在上述反应物再加入3?5g分散剂，所述的分散剂为硬脂酸锌、硬脂酸镁、硬脂酸钡中的一种；(6)在温度为105°C?110°C下烘干1.5h，即可得到一个石墨负载金铂的催化剂。
【专利摘要】本发明涉及一种氧化石墨烯负载金铂催化剂去除一氧化碳的方法，属于空气净化技术领域。本发明将各种氧化物进行反应后倒去上层清液，再加入到氯金酸和氯铂酸溶液中，经过搅拌、震荡或离心后再将溶液中加入氢氧化铁、尿素、氢氧化镍、分散剂进行高温烘干，干燥后得到一种氧化石墨烯覆在金箔催化剂上去除一氧化碳的方法。本发明操作简单、对于环境没有二次污染，经过实例证明，一氧化碳的去除率高达99.7％以上。
【IPC分类】B01D53/86, B01D53/62, B01J23/52
【公开号】CN104923220
【申请号】CN201510328936
【发明人】雷春生, 张帆
【申请人】常州大学
【公开日】2015年9月23日
【申请日】2015年6月13日