[發明專利]一種用于快速高效凈化甲醛的固體復合材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201610905794.5
• 申請日: 2016-10-17
• 公開（公告）號: CN107952362A
• 公開（公告）日: 2018-04-24
• 發明（設計）人: 秦素潔
• 申請（專利權）人: 秦素潔
• 主分類號: B01D53/86
• 分類號: B01D53/86;B01D53/72;B01J23/14
• 代理公司: 常州佰業騰飛專利代理事務所(普通合伙)32231
• 代理人: 袁媛

技術領域

本發明屬于空氣凈化技術領域，涉及一種用于快速高效凈化甲醛的固體復合材料及其制備方法。

背景技術

甲醛是原漿毒物質，能夠與蛋白質中的氨基結合，進而生成甲酰化蛋白。甲醛對于人體健康的影響包括嗅覺異常、呼吸道刺激、肺功能異常、中樞神經系統影響、免疫功能異常以及損傷細胞內遺傳物質，危害嚴重，不可不察。因此，我國標準規定室內空氣中的甲醛濃度不能大于0.08mg/m³，而公共場所空氣中的甲醛濃度不得超過0.12mg/m³。

目前，室內甲醛污染已成為我國最主要的室內空氣污染問題，嚴重危害人們的生命健康。在日常生活中，裝修殘留的甲醛、廚房燃料經不完全燃燒產生的甲醛以及日用品(如化纖紡織品、化妝品、清潔劑、殺蟲劑等)中含有的甲醛時刻威脅著人們的健康。

針對甲醛污染的治理方法已成為環境污染治理研究的熱點之一，研究者提出了多種治理甲醛污染的方法，包括通氣換氣法、植物凈化法、物理吸附法等。但是，現有方法都不能快速、高效、徹底地解決甲醛污染問題。因此，研究一種能夠高效、快速凈化甲醛的新材料是目前亟待解決的難題。

中國發明專利申請CN 105056720 A公開了一種用于消除室內甲醛的復合催化材料的制備方法，該制備方法采用多種無機物和有機物的混合材料來實現吸收甲醛的效果。但是，該復合催化材料中的碳酸氫鉀具有較強的吸水性能，將其置于空氣中極其容易吸潮，影響其使用性能。另外，該復合催化材料的制備方法較為復雜，生產成本較高，制約了該方法的大規模應用。

發明內容

為了解決復合材料由于吸潮而影響甲醛凈化效果、制備方法復雜、生產成本高等技術問題，本發明旨在提供一種用于快速高效凈化甲醛的固體復合材料及其制備方法。

具體而言，本發明采用如下技術方案：

一種用于凈化甲醛的固體復合材料，其由以重量份計的下列成分組成：2～10份聚乙烯吡咯烷酮、1～8份水溶性高分子化合物、4～40份手性氨基醇、1～6份二氧化鈦、1～6份二氧化錫、1～6份二氧化硅、2～6份氧化鎂和1～30份活性炭。

優選的，上述用于凈化甲醛的固體復合材料由以重量份計的下列成分組成：4～8份聚乙烯吡咯烷酮、2～6份水溶性高分子化合物、10～30份手性氨基醇、2～5份二氧化鈦、2～5份二氧化錫、2～5份二氧化硅、3～5份氧化鎂和5～20份活性炭。

更優選的，上述用于凈化甲醛的固體復合材料由以重量份計的下列成分組成：6份聚乙烯吡咯烷酮、4份水溶性高分子化合物、20份手性氨基醇、3份二氧化鈦、3份二氧化錫、3份二氧化硅、4份氧化鎂和15份活性炭。

在上述用于凈化甲醛的固體復合材料中，所述水溶性高分子化合物選自聚乙二醇(PEG)、聚丙烯酰胺(PAM)、聚丙烯酸(PAA)、羧甲基纖維素(CMC)、聚氧化乙烯(PEO)、聚乙烯醇(PVA)、聚甲基丙烯酸(PMAA)中的任意一種或其任意比例的混合物。

在上述用于凈化甲醛的固體復合材料中，所述手性氨基醇為兩種對映異構體分子等摩爾混合后的外消旋體，選自1,2-二甲氨基乙醇、2,3-二甲氨基丙醇、1,2-二乙氨基乙醇、1,2-二苯氨基乙醇、1,2,2-三苯基-1,2-二氨基乙醇、2,2-二乙基-1,2-二氨基乙醇、N-甲基-N-乙基氨基三丁醇中的任意一種或其任意比例的混合物，上述手性氨基醇的結構式如下所示。

上述用于凈化甲醛的固體復合材料可以加工成粉末狀、顆粒狀、丸狀、片狀等多種外形，以便滿足不同的使用要求。

一種用于凈化甲醛的固體復合材料的制備方法，其包括如下步驟：

1)將配方量的聚乙烯吡咯烷酮加入到溶劑中，于20～90℃攪拌，使得所述聚乙烯吡咯烷酮溶解，再加入配方量的水溶性高分子化合物，繼續恒溫攪拌，使得所述水溶性高分子化合物溶解，得到溶液A；

2)將配方量的手性氨基醇加入到步驟1)中得到的溶液A中，于室溫攪拌，使得所述手性氨基醇溶解，得到溶液B；

3)將配方量的氧化鎂、二氧化鈦、二氧化錫、二氧化硅和活性炭混合，得到混合物C；

4)將步驟3)中得到的混合物C加入到步驟2)中獲得的溶液B中，通過攪拌或超聲震動的方式分散均勻，得到混合物D，經過一體化成型和烘干，得到用于凈化甲醛的固體復合材料。

在上述制備方法中，步驟1)中所述溶劑既可以是無機溶劑，也可以是有機溶劑；當所述溶劑為無機溶劑時，優選水；當所述溶劑為有機溶劑時，優選乙醇。