[發明專利]一種具有凈化甲醛功能的復合材料及其制造方法

在審

• 申請號: 201610417841.1
• 申請日: 2016-06-13
• 公開（公告）號: CN107488868A
• 公開（公告）日: 2017-12-19
• 發明（設計）人: 黃安民;呂斌;黃銳
• 申請（專利權）人: 中國林業科學研究院木材工業研究所
• 主分類號: C25D13/02
• 分類號: C25D13/02;C25D5/54;B01D53/02;B01D53/86
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技術領域

本發明涉及一種具有甲醛凈化功能的復合材料及其制備方法。

背景技術

由裝修或裝飾材料而造成的室內空氣甲醛污染問題非常嚴重，已經引起全球極大的關注。研究表明甲醛是一種毒性較高的物質，短期接觸甲醛會刺激眼睛、鼻腔和呼吸道而引起過敏反應；長期接觸低劑量甲醛可以增加鼻咽癌、白血病和死亡的可能性。因此，中國在2002 年頒布的《室內空氣質量標準》(GB/T18883-2002)中規定室內空氣中甲醛的衛生標準(最高允許濃度)分別為0.10mg/m3。因此，去除室內空氣中的甲醛迫在眉睫。

吸附法、等離子體技術、化學反應法、光觸媒氧化法和熱觸媒氧化法是甲醛的凈化方法。其中吸附法、化學反應法和光觸媒法是常用的去除室內空氣中甲醛污染物的方法。吸附法中常用吸附劑是高比表面的多孔材料如活性炭、分子篩等。因為甲醛的沸點較低(-20℃)且分子具有較強的極性，所以在室溫下氣態甲醛在表面為非極性或者弱極性活性炭等材料上的吸附一般較弱，因此在實際應用中通常需要對這些多孔物質進行改性，以提高其吸附能力。光觸媒氧化甲醛技術中常用的觸媒劑是TiO2，然而在真實條件較低的甲醛去除效率限制了光觸媒廣泛的應用。

化學反應法通過化學試劑與甲醛反應，來達到去除空氣中甲醛的目的，其 主要缺點在于化學試劑不安全、成本高、只能一次使用，且產生的廢物會造成二次污染等。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供具有凈化甲醛功能的纖維板，為實現上述目的，本發明采取以下技術方案：

一種具有凈化甲醛功能的復合材料，其特征在于：包含活性炭、鎳鈀合金、氧化鋁和二氧化鈦，其中：鎳鈀合金重量比為10-15%、氧化鋁重量比為10-15%、二氧化鈦重量比為20-30%和活性炭重量比為40- 60%；在所述活性炭的表面或活性炭孔隙的表面設置有一層鎳鈀合金和氧化鋁薄膜；在所述鎳鈀合金和氧化鋁薄膜表面設置有一層二氧化鈦薄膜。

所述活性炭為椰殼活性炭，粒徑顆粒為20-500目，比表面積為1050-1200 m²/g，亞甲基藍吸附值為150-210mg/g。

所述鎳鈀合金的分子式為PdNi₄₀。

所述氧化鋁由40%-50%的γ- Al₂O₃和50%-60%的α- Al₂O₃組成。

所述二氧化鈦為銳鈦型二氧化鈦。

一種具有凈化甲醛功能的復合材料制備方法，包括：（一）活性炭準備；（二）鎳鈀合金和氧化鋁混合電泳液制備；（三）鎳鈀合金和氧化鋁薄膜制備；（四）二氧化鈦電泳液制備；（五）二氧化鈦薄膜制備；其特征在于：

（一）活性炭準備：將活性炭，置于去離子水中，浸泡8-12小時后過濾，此過程重復2次，然后放入50^oC烘箱中干燥12-24小時；

（二）鎳鈀合金和氧化鋁混合電泳液制備：以乙醇作為分散溶劑，調節pH至4～5，依次加入相同質量的鎳鈀合金粉和氧化鋁粉體，攪拌成懸浮液，靜置陳化1～3d；

（三）鎳鈀合金和氧化鋁薄膜制備：在（二）電泳液中，以碳棒為陽極，以表面覆有（一）中所得活性炭的銅片為陰極構筑電泳裝置，電極間距5-12cm，設置外加電場為直流脈沖電場，設置外加電場的方向為使鎳鈀合金和氧化鋁粉體顆粒的移動方向指向陰極所在的方向，電壓6-18v，脈動頻率0.1-10Hz，有效脈寬占有率60-80%，電泳沉積時間為240-720秒；所述后處理是將電泳沉積制備的活性炭在攪拌下置于去離子水中5-10min，然后取出放在干燥器皿中室溫干燥；

（四）二氧化鈦電泳液制備：以正丁醇為分散劑，三乙醇胺為添加劑，加入二氧化鈦粉體，經超聲分散、靜置陳華為穩定的電泳懸浮液；

（五）二氧化鈦薄膜制備：在（四）電泳液中，以碳棒為陽極，以表面覆有（三）中所得活性炭的銅片為陰極構筑電泳裝置，電極間距5-12cm，設置外加電場為直流脈沖電場，設置外加電場的方向為使二氧化鈦粉體顆粒的移動方向指向陰極所在的方向，電壓6-18v，脈動頻率0.1-10Hz，有效脈寬占有率60-80%，電泳沉積時間為240-720秒；所述后處理是將電泳沉積制備的活性炭在攪拌下置于去離子水中5-10min，然后取出放在干燥器皿中室溫干燥。