空气净化材料蝶变正当时专题讨论6：非贵金属类催化材料

过渡金属元素

如前文空气净化材料蝶变正当时专题讨论5：贵金属类催化材料所述，贵金属催化剂虽然具有优异的低温催化活性，但由于其昂贵的价格限制了其在空气净化行业的广泛应用，价格便宜、稳定性高的金属氧化物催化剂是最具潜力的除VOCs的材料。甲醛氧化活性较好的过渡金属材料是Mn、Co和Cr等，而Ce、Sn、Cu和Zr等经常作为改性助剂加入以制备复合材料。

元素锰

2002年，Yoshika Sekine对Mn、Ti、Ce、W、Cu、La、Zn、Fe、Co等的金属氧化物进行了筛选，发现MnO2具备高的甲醛催化降解活性，并且检测到分解产生无毒无害的CO2。自这之后，有关MnOx对甲醛的催化氧化研究成为研究热点。Hao和He所在团队制备了水钠锰矿、斜方锰矿、单斜矿、软锰矿、锰钾矿和钡镁锰矿，他们发现锰钾矿具有最好的甲醛催化氧化活性。

锰钾矿

2015年以来，清华大学张彭义团队对MnOx基材料，从层状，水钠锰矿，铈改性水钠锰矿到原位负载进行了系列研究。结果表明，锰基材料在室温下即可将甲醛降解为CO2和H2O，但低浓度下（0.5mg·m-3），其转化效率有待进一步提高。

纳米技术及应用国家工程研究中心何丹农、赵昆峰研究团队2020年生态环境创新工程百佳案例公布，纳米中心示范工程入选 对锰基材料室温催化降解甲醛材料进行了系统研究，发表了其系列研究成果，结果表明，通过特定方法制备负载的锰基材料可实现室温下降解甲醛，净化效率高达100%。

高效在线连续甲醛去除率评价工作站三维图

非贵金属催化剂可实现室温降解有毒有害挥发性有机物催化材料，但粉体材料在应用过程中存在压降大、易流失等诸多缺点，无法应用到空气净化器滤网中。将非贵金属催化剂粉体高效的负载固定在载体上，如颗粒状活性炭、分子筛或者硅藻土等应用于空气净化滤网，可实现长效降解甲醛，并且具有较高的性价比。

颗粒活新碳载体

实际上，正是因为大量科研人员的努力，非贵金属催化剂早已经走出实验室，进入了实际空气净化产业应用中，取得了较好的净化效果。

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