[發明專利]一種能消除甲醛的活性炭的制備方法

有效

• 申請號: 201410713305.7
• 申請日: 2014-11-28
• 公開（公告）號: CN104324692B
• 公開（公告）日: 2016-11-30
• 發明（設計）人: 萬祥龍;王葉;閔凡飛
• 申請（專利權）人: 安徽理工大學
• 主分類號: B01J20/20
• 分類號: B01J20/20;B01J20/30;B01D53/02
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

技術領域

本發明涉及一種消除甲醛的材料的制備方法，特別涉及一種能消除甲醛的活性炭的制備方法。

背景技術

甲醛是一種全身性毒物，它會降低機體各個器官的抗氧化能力，從而導致器官的氧化損傷，并且濃度越高損傷越嚴重。室內的甲醛污染主要來源于家具、建筑來源、織物、木制品填料、化妝品、清潔劑和個人用品等。目前，國內外采取了多種方法來治理室內甲醛的污染，這些凈化技術總結起來主要有：吸附技術、光催化技術、空氣負離子技術、化學中和技術、臭氧氧化技術、生物技術、常溫催化氧化技術、材料封閉技術等。這些技術中各有各的優點，如光催化技術能降解室內甲醛，但由于其在室內，能產生光催化作用的光較少，效果有限；采用負離子技術和臭氧技術也是不錯的方法，但是要使空氣中產生合適量的負離子或臭氧是需要合適的條件的；化學中和技術和常溫催化氧化是好的方法，在一般情況下就能消除甲醛；利用生物技術是一種較好的方法，使用條件和產生的效果都較為有限；利用材料封閉技術不能徹底的隔絕有害物，被減緩釋放有害物的持續時間會更久；而采用吸附技術是當前的主流凈化技術之一，它因較少受到其他使用的條件的影響，而被廣泛的應用。

常用吸附為甲醛的一般使用活性炭、竹炭等多孔材料。活性炭種類較多，目前被廣泛應用于各種不同的領域，但其主要的性能還是其吸附作用。由于其具有多孔性，對很多的物質具有很好的吸附性，因此可被用于吸附有害氣體，治理室內空氣污染問題。但對于普通的活性炭在濃度稍高的環境中，5個小時左右就能達到吸附平衡(董春欣等，改性活性炭吸附室內甲醛氣體的應用研究，吉林化工學院學報，2011年28卷03期28-31頁)，并不能有效的持續的控制室內空氣質量，同時其吸附飽和后不能及時被發現，因此實際活性炭在室內只是在短時間內起到了一些有限的作用。近年來對活性炭的改性也只是局限在其本身的性質，如通過高錳酸鉀或硝酸改性等，而在用表面活性劑改性后負載甲醛捕捉劑的研究上是空白的。

當前文獻中關于吸附甲醛的活性炭的研究主要集中在高錳酸鉀或硝酸等條件下改善活性炭的吸附能力，這種處理后的活性炭的對甲醛的吸附活性有所改善，但本質上還是對甲醛的簡單吸附，沒有涉及利用化學反應徹底消除甲醛，不涉及對活性炭表面進行改性并負載相關的甲醛捕捉劑。這些處理方法的共同特點是采用不同的物質對活性炭進行簡單的處理，如浸泡、酸堿處理和熱處理等方法。

發明內容

本發明從對活性炭的表面活性劑改性出發，通過在濕法研磨得到改性活性炭顆粒，得到表面包覆高分子表面活性劑的改性活性炭，從而在活性炭表面得到一種可負載的界面。然后在這種可負載的界面上負載甲醛捕捉劑，可以得到能消除甲醛的活性炭。本發明選用具有一定吸附能力的活性炭作為載體，通過表面活性劑的改性活化后，負載低分子量易降解的無機堿、有機堿或聚合物型甲醛捕捉劑，制備具有消除甲醛的活化負載活性炭，用于吸附室內空氣中的污染物甲醛。

一種能消除甲醛的活性炭的制備方法，采用活性炭作為吸附材料，所述方法包括：

1)通過表面活性劑對所述活性炭進行改性，先攪拌后再浸泡1－2小時；

2)用甲醛捕捉劑對步驟1)得到的產物行負載處理，浸泡0.5－1小時；

3)常溫干燥去除大部分水，使其含水率低于20％，再進行冷凍干燥，其中常溫干燥溫度不超過50℃，冷凍干燥環境溫度不高于室溫；常溫鋪展干燥1－2小時，冷凍干燥1－2小時，制備得到能吸附甲醛的活性炭。

其中所述活性炭選自果殼類、竹炭、椰殼炭、木質炭、煤質炭中的一種或多種。

其中所述的表面活性劑為陰離子型或非離子型表面活性劑。

其中所述的表面活性劑為聚丙烯酸鈉、聚丙烯酰胺、辛基酚聚氧乙烯醚中的一種或多種，優選聚丙烯酰胺和辛基酚聚氧乙烯醚。

其中所述的甲醛捕捉劑為無機堿、有機堿、低分子量的含功能基團聚合物中的一種或多種。

其中所述的無機堿為氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸氫鈉、碳酸氫鉀或氨水中的一種或多種。

其中所述的有機堿為三聚氰胺、苯酚、乙烯脲或碳酸肼中的一種或多種。

其中所述的低分子量的含功能基團聚合物為多聚醇胺類或2-氨基-2-甲基-1-丙醇中的一種或兩種。

其中步驟1)中所述的表面活性劑用量是所處理的活性炭用量的0.1-2wt％，優選0.7-1.2wt％。

其中步驟2)中所述的甲醛捕捉劑用量是所處理的活性炭重量的1-5wt％，優選2.5-3.1wt％。