[發明專利]一種常溫高效除甲醛改性炭及其制備方法

在審

• 申請號: 201810057960.X
• 申請日: 2018-01-19
• 公開（公告）號: CN108295816A
• 公開（公告）日: 2018-07-20
• 發明（設計）人: 閔書學;杜靖;瞿耀華;程順清;徐桂成
• 申請（專利權）人: 深圳中紡濾材科技有限公司
• 主分類號: B01J20/22
• 分類號: B01J20/22;B01J20/30;B01D53/02;B01D53/81;B01D53/72
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 宋靜娜;郝傳鑫

本發明公開一種常溫高效除甲醛改性炭的制備方法，包括如下步驟：①配制質量濃度為1％～10％的有機胺溶液；②用硫酸溶液調節所述有機胺溶液的pH值至10.0～11.5，得有機胺浸漬液；③將活性炭加入所述有機胺浸漬液中，混勻，浸漬；④將浸漬后的活性炭取出，干燥即得所述常溫高效除甲醛改性炭。本發明的改性炭的制備方法簡單易行，經試驗證明，以本發明制備方法制得的改性炭對甲醛氣體具有快速捕捉、高效吸附的作用，除甲醛長效性能好，可滿足室內環境下長時間有效除甲醛的要求。

技術領域

本發明涉及一種除甲醛材料，尤其涉及一種常溫高效除甲醛改性炭及其制備方法。

背景技術

隨著社會經濟的發展和人類生活水平的提高，人們對生活質量的要求也越來越高，隨之居室裝修日漸熱興。然而，居室裝修給我們帶來了方便的同時，還給我們的室內空氣帶來了污染。

裝修所用的膠合板、中纖板、三合板、復合木地板等人造木質板材是通過脲醛樹脂膠或酚醛樹脂膠粘結而成，這些樹脂膠中含有游離甲醛，在常溫常壓下可將其緩慢釋放到空氣中。裝修材料所釋放的甲醛因其污染范圍廣、持續時間長、危害性大已成為室內空氣的主要污染物之一。室內空氣中甲醛含量對人體健康的影響是目前環境衛生研究的一個重要課題，研究發現許多疾病的發生發展與甲醛對人們的毒害作用息息相關。在我國有毒化學品優先控制名單上甲醛高居第二位，且被世界衛生組織確認為致癌和致畸形物質，是公認的變態反應源，也是潛在的強致突變物之一。隨著人們環保意識的加強和對室內環境質量要求的提高，如何有效地預防及治理室內甲醛污染越來越受到人們的重視，研究安全有效的除甲醛材料已成為急需解決的問題之一。

在現有的除甲醛技術中，吸附技術因其使用局限性小、較少受到其他使用條件的影響而被廣泛使用。吸附技術中常用的吸附材料為活性炭，活性炭具有多孔性，對很多物質具有良好的吸附性。但是，由于甲醛的分子量小、極性較強，很難通過普通的活性炭進行物理吸附去除。為此，有人對普通的活性炭進行物理處理，具體是改變活性炭的孔徑結構(如：孔容、孔徑大小或孔分布等)，經物理處理后的活性炭的除甲醛性能雖然有所提升，但遠遠達不到實際的應用需求。還有人用亞硫酸氫鈉浸漬普通活性炭以制成改性活性炭，但該改性炭的甲醛去除率只能達到50％左右，且對其除甲醛的長效性未曾進行過試驗研究。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術的缺點和不足，提供一種常溫高效除甲醛改性炭及其制備方法。本發明的改性炭能對空氣中的甲醛進行化學吸附為主、物理吸附為輔的復合吸附，甲醛去除率高，除甲醛長效性能好。

為達到其目的，本發明所采用的技術方案為：一種常溫高效除甲醛改性炭的制備方法，包括如下步驟：

①配制質量濃度為1％～10％的有機胺溶液；

②用硫酸溶液調節所述有機胺溶液的pH值至10.0～11.5，得有機胺浸漬液；

③將活性炭加入所述有機胺浸漬液中，混勻，浸漬；

④將浸漬后的活性炭取出，干燥即得所述常溫高效除甲醛改性炭。

本發明以活性炭為基體材料，并在活性炭中載入有機胺，活性炭的多孔結構能對甲醛氣體進行物理吸附，帶有活性氫的有機胺能與甲醛氣體迅速發生化學反應，生成穩定、無毒害的化合物，具體化學反應式如下：

在強堿性條件下，有機胺中部分帶有活性氫的氨基會與水結合生成銨根和OH^-，導致能參與親核加成反應的氨基減少；另外，甲醛在強堿條件下會發生羥醛縮合反應等副反應，使得甲醛與有機胺之間的主反應受限。本發明向有機胺溶液中加入一定量的硫酸溶液，使得氨基水解受限，甲醛的副反應減少，大大提高了改性炭的除甲醛效果。若硫酸溶液添加過量，則氨基反應活性位點會被H⁺占據，使得甲醛與有機胺之間的主反應嚴重受限，除甲醛效果顯著降低。