[發明專利]一種利用鳳梨制備甲醛吸附劑的方法

在審

• 申請號: 201610173035.4
• 申請日: 2016-03-24
• 公開（公告）號: CN105664871A
• 公開（公告）日: 2016-06-15
• 發明（設計）人: 梅慶波;林大偉
• 申請（專利權）人: 梅慶波
• 主分類號: B01J20/24
• 分類號: B01J20/24;B01J20/02;B01J20/30;B01D53/81;B01D53/72;B01D53/02
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技術領域

本發明涉及一種利用鳳梨制備甲醛吸附劑的方法，屬于吸附劑制備領域。

背景技術

近年來，隨著人民生活水平逐漸提高，室內空氣污染問題日益突出，引起了社會各界的普遍關注。作為主要的室內空氣污染物之一的甲醛，可以通過呼吸系統和皮膚進入人體，其對人體具有潛在的、普遍的、長期的危害。因此，室內空氣中甲醛的凈化具有重要意義。在室內空氣中甲醛主要是由室內裝修材料中以連續、緩慢的方式釋放出來的，并在室內不斷累集，導致室內甲醛濃度超標。因此，甲醛的凈化方法需要在長時間的范圍內有效。針對甲醛在室內空氣中存在的特點，迫切需要研究一種解決甲醛污染的新方法。

目前最常用的甲醛降解方式是通過吸附法，吸附法分為物理吸附和化學吸附兩種。物理吸附主要利用某些具有吸附能力的多孔物質吸附有害物質達到去除污染的目的。吸附過程依靠分子間的作用力、不穩定、易脫附。化學吸附是吸附劑與吸附質形成新的化學鍵，穩定而不易脫附。常用的吸附劑為顆粒活性炭、沸石、分子篩、多孔粘土、活性炭纖維等。通常情況下，吸附劑通過改性可以增大比表面積和得到適宜的孔徑分布，同時還可以根據需要增加表面官能團，增強吸附劑的吸附性能。目前，利用活性炭去除室內甲醛的方法已經廣泛應用于裝修后的居室，因為活性炭的來源廣泛、價格經濟、使用方便。但是市面上銷售的主要是單純的活性炭，而僅僅依靠活性炭的物理吸附，不僅吸附量有限，還易產生脫附，造成二次污染。

氨基酸是含有氨基和羧基的一類有機化合物的通稱，是構成動物營養所需蛋白質的基本物質。通常由種元素組成，即碳、氫、氧、氮、硫。可以分為芳香氨基酸和脂肪氨基酸。氨基酸是一種兩性有機物，在常溫下，甲醛與氨基酸中的氨基反應，生成羥甲基衍生物，使氨基酸的堿性消除，酸度增加。

水滑石具有較大的內表面積，層間容易接受客體分子，可被用作吸附劑使用。水滑石層板的有序排列決定了其具有特殊性的孔隙結構，表現出優異的吸附性能。這一特點在對金屬離子、有毒氣體、香煙焦油的吸附過程中表現得尤為突出。

發明內容

本發明主要解決的技術問題，針對目前最常用的甲醛降解方式是吸附法，但是市面上銷售的吸附劑主要是單純的活性炭，僅僅依靠活性炭的物理吸附，不僅吸附量有限，還易產生脫附，造成二次污染的缺陷，提供了一種利用鳳梨制備甲醛吸附劑的方法。該方法以鳳梨為原料，和黃豆發酵后提取混合發酵物中豐富的氨基酸，再制得碳酸根水滑石，以甲酰胺對其剝離，將鳳梨氨基酸插入水滑石層片間，煅燒后即得甲醛吸附劑。本發明制得的甲醛吸附劑，利用甲醛與氨基酸中的氨基反應，生成羥甲基衍生物從而達到降解甲醛的目的，同時具有巨大比表面積的水滑石層板的有序排列決定了其具有特殊性的孔隙結構，表現出優異的吸附性能，使得本發明制得的甲醛吸附劑集合物理吸附性和化學吸附性于一體，水滑石的緩控釋作用還可以保證氨基酸具有更久的作用時間，具有極佳的甲醛吸附效果。

為了解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：

（1）挑選1～2個新鮮鳳梨，用刀切成厚度為5～10mm的薄片，將薄片逐層平鋪在玻璃發酵罐底部，每鋪一層鳳梨片在其表面撒上1～2g食鹽和2～4g蔗糖，鋪完鳳梨片封瓶前，再加入鳳梨總質量10%發酵過的黃豆和3～5片甘草，封瓶后于35～45℃下發酵30～40天；

（2）待瓶中鳳梨經微生物發酵成透明狀后，發酵完成，取出發酵物放入果蔬榨汁機中榨汁，用紗布過濾后去除濾渣，得到濾液，向濾液中滴加其體積50%的無水乙醇，搖床振蕩處理20～30min后，放入4～6℃冰水浴中，靜置沉淀過夜，過濾得到沉淀物；

（3）用蒸餾水復溶上述沉淀物后加入10～15g活性炭，攪拌吸附1～2h后過濾去除活性炭，再向濾液中以5mL/min速率通入氯化氫氣體10～20min后靜置過夜，析出鳳梨氨基酸晶體，移入布氏漏斗，用無水乙醇抽濾洗滌3～5遍后，放入烘箱于40～50℃下干燥2～3h，得鳳梨氨基酸，備用；

（4）按鋅離子和鋁離子摩爾比為3:1量取40～50g硝酸鋅和相應質量的硝酸鋁粉末，加入蒸餾水配制成濃度為0.5mol/L混合溶液，將制得的混合液移入手套箱中，向箱中通入氮氣作為保護氣，在攪拌的狀態下滴加80～100mL濃度為0.2mol/L碳酸鈉溶液，繼續攪拌10～20min，得混合液；