[發明專利]一種高分子凈化空氣材料及其制備方法

有效

• 申請號: 202010971457.2
• 申請日: 2020-09-16
• 公開（公告）號: CN112107997B
• 公開（公告）日: 2022-06-24
• 發明（設計）人: 謝剛
• 申請（專利權）人: 重慶君浩環保科技有限公司
• 主分類號: B01D53/86
• 分類號: B01D53/86;B01D53/72
• 代理公司: 上海微策知識產權代理事務所(普通合伙) 31333
• 代理人: 李萍

本發明涉及空氣凈化領域，尤其涉及一種高分子凈化空氣材料。包括以下重量份的原料：改性硅藻土30?60份，胺類化合物15?25份，氨基酸5?10份，抑菌劑0.3?0.8份，表面活性劑1.5?3份，二氧化鈦0.5?1份，稀土金屬催化劑0.3?0.5份，活性炭粉5?8份，水40?50份，乙醇30?50份。制得的高分子凈化空氣材料能夠有效清除空氣中的甲醛，且清潔效果持久穩定，避免了甲醛的二次污染，且能夠應對高濃度甲醛污染的治理，同時具有殺菌的作用。

技術領域

本發明涉及空氣凈化技術領域，尤其涉及一種高分子凈化空氣材料及其制備方法。

背景技術

甲醛是具有明顯刺激性氣味的無色氣體，被廣泛應用于工業生產中的膠合板、樹脂、粘合劑、油漆、泡沐塑料和橡膠等生產；用脲醛樹脂合成的人造板制作的各類家具、天花板、護墻板、建筑隔熱、防寒材料等劣化生成化合物會釋放甲醛氣體。隨著現代化學工業的飛速發展和人民生活水平的進一步提高，室內裝修材料數量激增，空氣中甲醛濃度超標現象十分普遍。甲醛不僅能夠導致人體蛋白的變性，也會進一步導致慢性中毒，從而對人們的健康造成了較大的危害。由于甲醛易溶于水，人體吸入的甲醛氣體95％被上呼吸道吸收，一小部分進入肺部并到達肺泡粘膜，危害人體呼吸系統。人體長時間的吸入甲醛氣體會出現惡心、咳嗽、嘔吐、胸悶癥狀，甚至會引起慢性呼吸道疾病、女性月經紊亂、新生兒染色體異常或體質下降。甲醛已經被世界衛生組織確認為一類致癌和致畸性物質，是潛在的強致突變物之一。因此，現階段人們已經加大了對吸附甲醛相關材料的研究，并被應用于實際生產當中。

現有甲醛的凈化技術主要有：物理吸附技術、催化技術、化學吸收技術、等離子體技術、臭氧氧化技術、生物技術和材料封閉技術等。物理吸附常用的吸附劑為顆粒活性炭、活性炭纖維、沸石、分子篩、多孔黏土礦石和硅膠等，物理吸附法具有取材和操作方便，成本低廉等優點，但是由于其表面極性和吸附位的限制，導致該方法存在二次污染的風險。化學法除甲醛技術一般是采用含氨基的化學材料和甲醛發生席夫堿反應，其具有反應可控，吸附量大，反應速度快的優點，但是由于其反應的可逆性可能會造成二次污染，因此需與其他技術配合使用。生物除甲醛技術是通過微生物對甲醛催化分解或利用植物(如吊蘭、綠蘿等)吸收甲醛的技術，該技術受物種、天氣和季節影響較大，除甲醛效率不能保證。

耦合材料除甲醛技術是通過制備能夠綜合應用上述2種或多種技術的新材料治理甲醛的技術，其具有協同效應明顯，除甲醛效率高與使用范圍廣的優點。文獻報道較多的除甲醛耦合材料主要有2種:胺化接枝活性炭與光催化劑負載活性炭。前者雖結合了化學吸收與物理吸附的優勢，增強了材料吸附甲醛的容量，卻仍然存在二次污染的風險；光催化劑負載活性炭技術雖具備自清潔的功能，降低了二次污染的風險，但是其仍不適合高濃度甲醛污染的治理。

發明內容

本發明通過制備一種高分子凈化空氣材料，解決了室內裝修材料釋放甲醛氣體影響人體健康的問題，能夠快速有效地去除空氣中的甲醛；且清潔功能持久穩定，避免了甲醛的二次污染。

本發明第一方面提供了一種高分子凈化空氣材料，包括以下重量份的原料：改性硅藻土30-60份，胺類化合物15-25份，氨基酸5-10份，抑菌劑0.3-0.8份，表面活性劑1.5-3份，二氧化鈦0.5-1份，稀土金屬催化劑0.3-0.5份，活性炭粉5-8份，水40-50份，乙醇30-50份。

在一種優選的實施方式中，所述改性硅藻土為含胺基的硅烷化合物改性硅藻土；所述含胺基的硅烷化合物為N-甲基氨基丙基三(三甲基硅氧基)硅烷、環己胺基甲基三乙氧基硅烷、二乙烯三胺基丙基三甲氧基硅烷中的至少一種。

在一種優選的實施方式中，所述含胺基的硅烷化合物為環己胺基甲基三乙氧基硅烷和二乙烯三胺基丙基三甲氧基硅烷，環己胺基甲基三乙氧基硅烷和二乙烯三胺基丙基三甲氧基硅烷的重量比為1：(0.5-0.8)。

在一種優選的實施方式中，所述胺類化合物選自聚丙烯酰胺、三乙烯四胺、N-叔丁基丙烯酰胺中的至少一種。