[發明專利]一種超支化聚酰胺改性活性炭的制備方法及應用

在審

• 申請號: 202010320987.0
• 申請日: 2020-04-22
• 公開（公告）號: CN111389215A
• 公開（公告）日: 2020-07-10
• 發明（設計）人: 徐世棟;廖敏霞
• 申請（專利權）人: 甘肅環迪化工技術有限公司
• 主分類號: B01D53/81
• 分類號: B01D53/81;B01D53/72;B01J20/20;B01J20/30
• 代理公司: 蘭州智和專利代理事務所(普通合伙) 62201
• 代理人: 張英荷

本發明提供了一種超支化聚酰胺改性活性炭的制備方法，是將活性炭用去離子水煮沸、漂洗，然后真空干燥，得到預處理活性炭AC；將預處理活性炭AC加入酸溶液中，于60~70℃下反應6~8h，過濾，洗滌，真空干燥，得到酸化活性炭AC?H；將酸化活性炭AC?H加入到超支化聚酰胺水溶液中，攪拌分散均勻后加入縮水劑N,N?二環己基碳二亞胺，于70~80℃條件下反應4~6h，洗滌，真空干燥，得到超支化聚酰胺改性活性炭。該超支化聚酰胺改性活性炭用于凈化空氣中的甲醛，其結合了物理吸附和化學分解兩大功能，對甲醛有非常好的富集和分解效果，能夠高效去除空氣中的甲醛，并避免了二次污染的風險，可有效解決室內甲醛的污染問題。

技術領域

本發明涉及一種超支化聚酰胺改性活性炭的制備方法，本發明還涉及該超支化聚酰胺改性活性炭在凈化空氣中甲醛的應用，屬于炭材料和空氣凈化技術領域。

背景技術

隨著社會經濟的快速發展，人們生活水平的不斷提高，大眾對健康環保的概念日益強烈，其中居住環境空氣質量問題成為大家關注的熱點話題。甲醛是影響室內空氣質量的主要污染物之一，一般存在于人造板材、膠黏劑、木質家具及墻紙等各種建筑材料中。甲醛對人的皮膚和器官有著強烈的刺激作用，嚴重時會引起皮炎、哮喘等各種疾病，甚至有致癌的風險。我國《室內空氣質量標準》規定：住宅、醫院、學校教室、老年建筑、幼兒園等一類民用建筑工程室內空氣中甲醛限值為0.08mg/m³。目前治理甲醛超標的常見方法有：（吊蘭、綠蘿等)生物分解法、（活性炭、凹凸棒石等）物理吸附法、（納米二氧化鈦）光催化分解法以及各種改性材料除醛技術等。生物分解法受天氣、溫度等多重因素，并不能保證高效的去甲醛效率。物理吸附法是最常用的方法，但吸附飽和性的缺點限制了其更好的應用，納米二氧化鈦光觸媒催化分解法，只有在紫外線輻射下才會高效分解甲醛，且并不適合處理高濃度甲醛。科研工作者根據不同方法相結合的方式，制備了各種改性材料，相比單一的去甲醛技術有了明顯的優勢，其中以胺改性活性炭為代表的改性吸附材料，物理吸附法和化學分解法協同增效，具有吸附容量大，吸附速度快，降低了二次污染的風險的優點，成為技術人員研究的熱點。

胺改性活性炭吸附材料，首先甲醛被吸附富集于活性炭表面，然后與接枝胺發生化學反應，從而較為高效的去除了環境中的甲醛。與活性炭化學接枝的氨基數量也直接決定著其去甲醛的效率，有研究（李坤權, 楊美蓉, 王燕錦, et al. 新型胺化介孔炭的制備及其對Pb(Ⅱ)的吸附[J]. 中國環境科學, 2014, 34(8):1985-1992.）報道了乙二胺等小分子接枝活性炭技術，但是該材料對于甲醛的去除效率低，仍存在二次污染的風險，開發高分子多胺聚合物接枝活性炭吸附材料可以有效解決這些問題。有研究（張義安, 狄劍鋒.聚酰肼接枝改性活性炭除甲醛材料的制備及其影響因素[J]. 環境科學研究, 31(8).）報道了聚酰肼接枝活性炭材料除甲醛技術，但是聚酰肼的合成工藝繁瑣，成本相對較高等因素限制了該材料的工業化應用。端氨基超支化聚酰胺是一種具有高度支化的聚合物，其分子結構中含有大量末端氨基官能團，其在反應活性和溶解度等方面有獨特的優點。通過不同合成工藝可以制得分子量不同的超支化聚酰胺，使其在化工新型材料中得到廣泛的應用，利用帶端氨基的超支化聚酰胺對活性炭的改性技術未見報道。

發明內容

為解決現有技術存在的問題，本發明目的在于提供一種超支化聚酰胺改性活性炭的制備方法。

本發明的另一目的在于提供上述制備方法制備的超支化聚酰胺改性活性炭用于凈化室內空氣中的甲醛。

本發明一種超支化聚酰胺改性活性炭的制備方法，包括以下步驟：

（1）將活性炭用去離子水煮沸、漂洗，然后真空干燥，得到預處理活性炭AC；

（2）將步驟（1）得到的預處理活性炭AC加入酸溶液中，于60~70℃下反應6~8h，過濾，洗滌，真空干燥，得到酸化活性炭AC-H；