[發明專利]一種常溫除甲醛改性活性炭及其制備方法

在審

• 申請號: 201610142371.2
• 申請日: 2016-03-14
• 公開（公告）號: CN105597682A
• 公開（公告）日: 2016-05-25
• 發明（設計）人: 盧藝
• 申請（專利權）人: 北京天宮環境科技（重慶）有限公司
• 主分類號: B01J20/20
• 分類號: B01J20/20;B01J20/30;B01D53/02
• 代理公司: 重慶中流知識產權代理事務所(普通合伙) 50214
• 代理人: 陳立榮

技術領域

本發明涉及空氣污染物甲醛的治理技術領域，特別涉及一種常溫除甲醛改性活性炭及其制備方法。

技術背景

甲醛（formaldehyde）的結構式為HCHO，是無色、具有強烈刺激性氣味的氣體，是室內空氣的代表性污染物之一。甲醛氣體的相對密度為1.067，略重于空氣，液態（20℃）相對于水的密度為0.815，比水輕，易溶于水、醇和醚，相對分子質量為30.03，熔點是-92℃，沸點是-19.5℃。甲醛30%～40%的水溶液統稱為福爾馬林，甲醛在空氣中的嗅覺閾值為0.06～1.2mg/m³，眼睛的感受閾值為0.01～1.9mg/m³。

甲醛在自然界中的背景值極低，一般在0.02mg/m³水平左右，城市環境空氣中的年平均濃度在0.005～0.01mg/m³之間。但是由于室內裝修裝飾材料的大量使用和組分的越來越復雜，各種潛在的污染物被直接或間接的引入室內。同時，通風情況不佳使得室內有害揮發性氣體濃度累積愈來愈高，對室內空氣造成了嚴重污染，在這些污染物中甲醛的濃度就會越來越高，影響也會顯得尤為突出。

目前，對于控制室內甲醛氣體危害的研究主要分為兩個方面：一是控制甲醛的產生渠道，減少甲醛產生量以降低居室內空氣中甲醛的濃度；二是對空氣中游離的甲醛氣體進行治理，使其在空氣中的濃度減小，以降低其對人體的危害。

1）通風換氣法：室內通風是清除甲醛行之有效的辦法，通過室內空氣的流動，降低室內空氣室內累積的甲醛。在新建筑使用時空氣中甲醛等有害物質的含量較多，門窗關閉時間越長含量越高，研究發現門窗關閉7h后甲醛的含量達到關窗前的4～7倍。可選用空氣換氣裝置或自然通風，這樣有利于室內材料中甲醛的散發和排放。

2）吸附凈化法：吸附凈化法是利用多孔性固體表面將氣體中的一種或多種組分吸附固定在固體表面，達到去除和分離目的一種凈化方法。根據固體吸附劑和氣體吸附質分子間作用力的不同，吸附過程劃分為物理吸附和化學吸附。由分子間的引力或范德華力引起的吸附稱為物理吸附，固體吸附劑與氣體分子之間普遍存在著分子間引力，當固體與氣體的分子引力大于氣體分子間的吸引力時，即使氣體的壓力低于與操作溫度想對應的飽和蒸汽壓，氣體分子也會冷凝在固體表面上。由固體表面與吸附氣體分子間的化學鍵力所產生的氣體吸附稱為化學吸附，化學吸附的作用力遠大于物理吸附的范德華力。

3）植物凈化法：植物凈化是功能植物通過自身的新陳代謝作用對室內甲醛進行吸收凈化的方法。由于是對室內甲醛進行凈化，故采用的植物多為觀葉植物，它們一般都比較耐蔭，對于氣候的變化諸如干燥，通風不良等都有一定的承受力，比較適合室內較弱的光照環境。

4）光催化凈化法：光催化凈化技術是近些年來逐漸興起的高科技甲醛污染凈化技術，是一種在光催化劑的催化下，將甲醛等有害氣體轉變為對環境無害物質的前沿技術。相比傳統的甲醛凈化去除技術，光催化凈化甲醛法具有以下幾個優勢，一是凈化的徹底性，光催化凈化甲醛，不是單純的吸附，而是徹底的分解，是化學物質發生了質變；二是凈化的廣譜性，光催化技術在凈化甲醛的同時，幾乎能夠對所有污染物均產生一定的去除效果；三是凈化的實用性，光催化凈化在常溫常濕的條件下即可實現，且不存在飽和問題，不需要考慮后期復雜的更換維護等程序；四是凈化的安全性，光催化凈化的終產物一般均是CO₂和H₂O，對人體和環境無任何傷害。

5）催化氧化法：催化氧化法是近些年來興起的一種甲醛處理技術，由于不消耗電能及其它能量，能耗較低，且催化劑的負載量可根據污染物的濃度來確定，負載后只需保持甲醛和催化劑的接觸即可快速分解甲醛，同時，相比前面的幾種方法，催化氧化法的凈化深度更深，且能將甲醛完全轉化為對環境無害的二氧化碳和水蒸氣，不會帶來二次污染，方便快捷，較為實用，是目前研究比較熱門的方法。但催化氧化法目前也有一些缺點，例如它對環境溫度的要求比較高，對環境濕度的要求也比較敏感，同時，催化氧化法的研究一般都是基于貴金屬展開的，原料的成本較高，這給它的產業化應用帶來一些障礙。

現有甲醛去除處理技術中，通風換氣法、吸附凈化法和植物凈化法均存在著去除甲醛效果不理想的問題，光催化凈化法和催化氧化法分別因為不穩定性和成本較高的因素，存在著不適合產業化生產的問題。

發明內容