[發明專利]一種基于蛭石的甲醛吸附劑的制備方法

有效

• 申請號: 202010583862.7
• 申請日: 2020-06-24
• 公開（公告）號: CN111729651B
• 公開（公告）日: 2023-03-21
• 發明（設計）人: 黃濤;宋東平;謝建超;潘士偉;任俊峰;陳海強
• 申請（專利權）人: 常熟理工學院
• 主分類號: B01J20/24
• 分類號: B01J20/24;B01J20/10;B01J20/30;B01D53/02
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

本發明公開了一種基于蛭石的甲醛吸附劑的制備方法，包括以下步驟：(1)將殼聚糖溶于水中，加入鹽酸，得酸化殼聚糖溶液；(2)將蛭石粉與酸化殼聚糖溶液混合，攪拌的同時進行低溫等離子體照射，得碳鏈加載蛭石片漿，烘干，研磨，過篩，得碳鏈加載蛭石片粉；(3)將碳鏈加載蛭石片粉進行低溫等離子體照射，得蛭石基甲醛吸附劑。本發明制備的蛭石基甲醛吸附劑可實現98％的甲醛去除率；制備過程涉及的化學試劑種類少；吸附劑成本低，制備工藝簡單，無二次污染，解決了傳統改性方法存在的二次污染及深度處理的問題，適合工業化生產；利用氨氣實現碳鏈胺化，避免了含胺基化學試劑的使用。

技術領域

本發明涉及甲醛吸附劑的制備方法，尤其涉及一種基于蛭石的甲醛吸附劑的制備方法。

背景技術

家居裝潢中某些建筑材料會釋放甲醛，甲醛作為原生性有毒物質，對人體的呼吸系統、免疫系統、中樞神經系統、心血管系統及生殖系統產生毒害作用，嚴重危害了人體的健康。

當前主要應用生物催化、光催化、等離子體技術處理甲醛污染。這些方法各有優缺點，生物催化法存在植被吸醛量小、季節影響大、除醛效率低的問題。光催化利用半導體表面產生的電子空穴對處理甲醛，除醛效率高，但紫外照射裝備外配和當前催化材料制備成本相對較高的問題限制了光催化技術的大規模推廣應用。等離子體技術適用于去除工業環境中高濃度甲醛，但其存在的電磁輻射問題限制了其在家居場所中的應用。

近年來，物理化學吸附由于具有操作簡便、技術兼容性強、應用范圍廣等特點而被廣泛用于污染物的處理，物理化學吸附是通過氫鍵、范德華力、化學鍵等機制將污染物吸附在吸附質上。利用常規礦物原料研發具有高甲醛吸附性能的材料已成為當前的研發熱點。蛭石是一種易獲取且廉價的層狀粘土，類屬硅酸鹽，外形與云母相似。蛭石穩定性好且具有層狀結構，是一種較為理想的吸附劑載體材料。應用蛭石制備吸附材料涉及剝片和表面修飾過程。蛭石剝片過程中需用到大量的酸試劑和層插試劑，在清洗酸試劑和層插試劑的過程易產生二次污染，并且洗下的化學試劑需要深度處理。同時，蛭石片上殘留的酸試劑和層插試劑易對蛭石表面改性產生負面作用。另外，蛭石片表面改性過程中亦需要浸泡特定的化學試劑，也需要經過后期的分離、清洗和深度處理過程。

發明內容

發明目的：針對以上問題，本發明提出一種基于蛭石的甲醛吸附劑的制備方法，制備方法簡單，無需使用大量的酸試劑和層插試劑，無二次污染，所用試劑種類少，制備成本低。

技術方案：本發明所述的一種基于蛭石的甲醛吸附劑的制備方法，包括以下步驟：

(1)將殼聚糖溶于水中，加入鹽酸，得酸化殼聚糖溶液；

(2)將蛭石粉與酸化殼聚糖溶液混合，攪拌的同時進行低溫等離子體照射，得碳鏈加載蛭石片漿，烘干，研磨，過篩，得碳鏈加載蛭石片粉；

(3)將碳鏈加載蛭石片粉進行低溫等離子體照射，得蛭石基甲醛吸附劑。

其中，所述步驟(1)中殼聚糖與水的固液比為2～8:100，鹽酸的濃度為1～3mol/L。

所述步驟(2)中蛭石粉與酸化殼聚糖溶液的固液比為3～9.5:1，進一步優選為3～9:1，其中蛭石粉是將蛭石研磨并過200～400目篩得到的；攪拌速率為120～360rpm；低溫等離子體照射的時間為1～2h，作用電壓為3～30kV，作用氣氛為氧氣；碳鏈加載蛭石片漿的烘干溫度為50～150℃，研磨后過200～400目篩。

所述步驟(3)中低溫等離子體照射的時間為1～2h，作用電壓為3～30kV，作用氣氛為氨氣和氬氣的混合氣體，氨氣與氬氣的體積比為4.5～15.5:100，進一步優選為5～15:100。