[發(fā)明專利]一種用于高效凈化甲醛的多孔材料及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610905795.X
• 申請日: 2016-10-17
• 公開（公告）號: CN107952367A
• 公開（公告）日: 2018-04-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 秦素潔
• 申請（專利權(quán)）人: 秦素潔
• 主分類號: B01D53/90
• 分類號: B01D53/90;B01D53/72
• 代理公司: 常州佰業(yè)騰飛專利代理事務(wù)所(普通合伙)32231
• 代理人: 袁媛

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于空氣凈化技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種用于高效凈化甲醛的多孔材料及其制備方法。

背景技術(shù)

甲醛是原漿毒物質(zhì)，能夠與蛋白質(zhì)中的氨基結(jié)合，進(jìn)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(jīng)系統(tǒng)影響、免疫功能異常以及損傷細(xì)胞內(nèi)遺傳物質(zhì)，危害嚴(yán)重，不可不察。因此，我國標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定室內(nèi)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(nèi)甲醛污染已成為我國最主要的室內(nèi)空氣污染問題，嚴(yán)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(jīng)不完全燃燒產(chǎn)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(huán)境污染治理研究的熱點(diǎn)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(xiàn)有方法都不能有效解決甲醛污染問題。因此，研究一種能夠高效、快速吸收甲醛的新材料是目前亟待解決的難題。

中國發(fā)明專利申請CN 103721705 A公開了一種多孔TiO₂纖維負(fù)載貴金屬甲醛室溫氧化催化劑及其制備方法，該催化劑以多孔TiO₂纖維作為載體和光催化劑，通過負(fù)載作為室溫氧化催化劑的0價貴金屬對甲醛進(jìn)行催化氧化，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)凈化空氣的效果，但是多孔TiO₂纖維的制備工藝復(fù)雜，條件苛刻，成品率低，并且需要使用貴金屬，使得生產(chǎn)成本大大增加，不利于大規(guī)模推廣應(yīng)用。

中國發(fā)明專利申請CN 104209145 A公開了一種用于降解甲醛的納米球狀多孔弱光光觸媒，雖然該光觸媒實(shí)現(xiàn)了在弱光條件下凈化甲醛的效果，但是仍需要弱光作為引發(fā)催化氧化反應(yīng)的關(guān)鍵因素，方法在極弱光或無光條件下則無法持續(xù)進(jìn)行。

中國發(fā)明專利申請CN 105092655 A公開了一種用于甲醛快速檢測的新型鈀多孔硅傳感器，但是該傳感器僅能夠?qū)崿F(xiàn)甲醛的有效吸附，而無法達(dá)到從根本上消除甲醛的效果。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有的甲醛凈化產(chǎn)品中存在的制備工藝復(fù)雜、生產(chǎn)原料成本高、光依賴性強(qiáng)、無法消除甲醛等技術(shù)問題，本發(fā)明旨在提供一種用于快速、高效凈化甲醛的多孔材料及其制備方法，制備方法簡便易行，原料廉價易得，所得產(chǎn)物無需依賴光照即可實(shí)現(xiàn)消除甲醛的效果。

具體而言，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種用于凈化甲醛的多孔材料，其比表面積為50～3550m²/g，并且其由以重量份計的下列成分組成：8～24份多孔載體材料、4～56份手性氨基醇、2～15份氧化鎂、1～3份可溶性弱酸鹽、1～7份二氧化鈦和1～7份二氧化錫。

優(yōu)選的，上述用于凈化甲醛的多孔材料由以重量份計的下列成分組成：12～20份多孔載體材料、20～40份手性氨基醇、5～10份氧化鎂、1.5～2.5份可溶性弱酸鹽、3～6份二氧化鈦和3～6份二氧化錫。

更優(yōu)選的，上述用于凈化甲醛的多孔材料由以重量份計的下列成分組成：15份多孔載體材料、30份手性氨基醇、8份氧化鎂、2份可溶性弱酸鹽、5份二氧化鈦和5份二氧化錫。

在上述用于凈化甲醛的多孔材料中，所述多孔載體材料選自硅藻土、活性炭、沸石分子篩、天然木纖維中的任意一種或其任意比例的混合物，并且所述多孔載體材料的單個顆粒的粒徑為0.005～4mm，顆粒表面上的微孔孔徑為0.05～1000μm。

在上述用于凈化甲醛的多孔材料中，所述手性氨基醇為兩種對映異構(gòu)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(jié)構(gòu)式如下所示。

在上述用于凈化甲醛的多孔材料中，所述可溶性弱酸鹽選自碳酸鹽、碳酸氫鹽、亞硫酸鹽、硅酸鹽、飽和一元羧酸鹽中的任意一種或其任意比例的混合物。

上述用于凈化甲醛的多孔材料可以根據(jù)具體的要求裝入不同尺寸的、具有透氣性的紙袋、塑料袋或無紡布袋中，進(jìn)而加工成吸附包、除醛香包等，以便滿足日常室內(nèi)、車內(nèi)清除甲醛的需求。

一種用于凈化甲醛的多孔材料的制備方法，其包括如下步驟：