净化甲醛复合材料的制备方法及其产品和应用与流程

文档序号:13600819阅读:229来源:国知局

本发明涉及一种净化甲醛复合材料的制备方法及其产品和应用,适用于环境污染物甲醛的去除,在环境净化领域具有应用前景。



背景技术:

据联合国三大机构(世界卫生组织(who)、世界气象组织(wmo)、联合国环境规划署(unep))统计,每年有大约1260万人死于与环境危害相关的疾病,比如空气污染、水污染、土壤污染和气候变化,约占全球每年死亡人数的1/4。

甲醛具有很高毒性,长期接触或吸入低浓度甲醛气体,会引起慢性呼吸道疾病增加,中毒症状包括头疼、神经衰弱、焦虑、眩晕,神经系统功能降低等;而高浓度的甲醛对人体神经系统、肝脏、皮肤、免疫系统都有着一定的毒害作用。更为严重的是,甲醛具有致癌性。因此,甲醛的净化是室内污染净化的关键。

活性炭是一种常用的甲醛吸附材料,但是未经改性的活性炭吸附能力有限。中国发明专利cn104607151a公开了一种通过含氮氧化物改性的活性炭及其制备方法,其吸附甲醛主要以化学吸附位为主,物理吸附为辅,吸附的甲醛全部固定在含氮活性炭的内部,不易飘散造成二次污染,但是改性后的活性炭甲醛去除率只有58.4%,甲醛去除率相对较低。本发明制备了一种高效净化甲醛的复合材料,该材料是将水洗和碱洗后活性炭等体积高锰酸钾溶液,利用活性炭本身的还原性将高锰酸钾还原成氧化锰,在活性炭表面原位生成氧化锰活性中心,制得的高效净化材料可先对甲醛进行物理吸附,然后表面的氧化锰催化剂进一步对吸附的甲醛进行催化氧化,从而达到较好的甲醛净化效果,甲醛的最高净化效率为75%。



技术实现要素:

为了克服现有技术的不足,本发明的目的是:提供一种净化甲醛复合材料的制备方法。

本发明的再一目的是:提供上述方法制备的产品。

本发明的又一目的是:提供上述产品的应用。

本发明目的通过下述方案实现:一种净化甲醛复合材料的制备方法,利用活性炭本身的还原性将高锰酸钾还原成氧化锰,在活性炭表面原位生成氧化锰活性中心,包括如下步骤:

1)将活性炭进行水洗和碱性溶液洗涤使其表面空隙完全暴露出来,具体步骤为

第一步,将活性炭置于去离子水中,搅拌2-24小时后,抽滤、洗涤,然后置于50-120oc烘箱中干燥12-24小时;

第二步,将水洗后的活性炭置于碱性溶液中,等体积浸渍12-24小时后,置于50-120oc烘箱中干燥12-24小时,得碱性溶液处理后的活性炭,其中碱性溶液的浓度为0.1-2摩尔/升;

2)在活性炭表面原位生成氧化锰活性中心

将碱性溶液处理后的活性炭置于高锰酸钾溶液中,等体积浸渍12-24小时后,置于50-120oc烘箱中干燥12-24小时,即得高效净化甲醛复合材料,其中高锰酸钾的浓度为0.05-0.35摩尔/升。

在上述方案基础上,所述的活性炭为椰壳活性炭、木质活性炭、煤质活性炭中的一种。

所述的碱性溶液为氢氧化钾、氢氧化钠、氨水、碳酸钠、碳酸氢铵中的一种。

本发明提供一种净化甲醛复合材料,根据上述任一所述方法制备得到。

本发明提供一种净化甲醛复合材料在甲醛净化中的应用,具体反应条件如下:反应温度为25oc,反应压力为常压,气体总流量500毫升/分钟,反应气组成为5-7微克/立方米甲醛,其余为空气。

本发明具有以下特点:

1、现有的活性炭大都利用物理吸附的方法净化甲醛,其使用寿命较短,而

本技术:
中的高效净化复合材料是在活性炭表面浸渍高锰酸钾溶液,利用活性炭本身的还原性,将高锰酸钾还原成氧化锰,在活性炭表面原位生成氧化锰活性中心。

2、制得的高效净化材料可先对甲醛进行物理吸附,然后表面的氧化锰催化剂进一步对吸附的甲醛进行催化氧化,从而达到较好的甲醛净化效果,与普通活性炭相比较,本发明制备得到的高效净化材料对甲醛的最高净化效果提高了50%以上。

3、制备过程中,化学溶液充分利用,且没有废液和废渣产生。

4、制备工艺简便,经济环保,便于大规模生产。

具体实施方式

下面结合具体实施例进行详细说明:本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施,给出了详细的实施方式和具体操作过程,但本发明的保护范围不限于下述实施例。

对比例

将20克椰壳活性炭在200毫升去离子水中搅拌24小时,抽滤、洗涤后,置于50oc烘箱中干燥24小时。将干燥后的活性炭等体积浸渍到1摩尔/升的氢氧化钾溶液中,浸渍24小时后,置于50oc烘箱中干燥24小时,制备得到活性炭净化材料。

称取0.20克制备的上述活性炭净化材料装在石英反应管中,25oc常压下,通入甲醛与空气的混合气,气体总流量500毫升/分钟,甲醛浓度为5.34微克/立方米,甲醛的最高净化效率为48%。

实施例1

将20克椰壳活性炭在200毫升去离子水中搅拌24小时,抽滤、洗涤后,置于50oc烘箱中干燥24小时。将干燥后的活性炭等体积浸渍到1摩尔/升的氢氧化钾溶液中,浸渍24小时后,置于50oc烘箱中干燥24小时。将碱性溶液处理后的活性炭等体积浸渍到0.35摩尔/升的高锰酸钾溶液中,浸渍24小时后,置于50oc烘箱中干燥24小时,制得高效净化复合材料。

称取0.20克制备的上述高效净化复合材料装在石英反应管中,25oc常压下,通入甲醛与空气的混合气,气体总流量500毫升/分钟,甲醛浓度为5.50微克/立方米,甲醛的最高净化效率为75%。

实施例2

与实施例1相比较,不同的是高锰酸钾的浓度为0.20摩尔/升,甲醛的最高净化效率为68%。

实施例3

与实施例1相比较,不同的是高锰酸钾的浓度为0.05摩尔/升,甲醛的最高净化效率为61%。



技术特征:

技术总结
本发明涉及一种净化甲醛复合材料的制备方法及其产品和应用,首先将活性炭进行水洗和碱性溶液洗涤使其表面空隙完全暴露出来,然后将其置于高锰酸钾溶液中,制得高效复合材料;利用活性炭本身的还原性将高锰酸钾还原成氧化锰,在活性炭表面原位生成氧化锰活性中心。与普通活性炭相比较,具有更优的甲醛净化能力。本发明制备方法经济环保,制备过程中化学溶液充分利用,且没有废液和废渣产生。该制备工艺简单,便于大规模工业化使用。

技术研发人员:何丹农;杨玲;赵昆峰;金彩虹
受保护的技术使用者:上海纳米技术及应用国家工程研究中心有限公司
技术研发日:2017.11.07
技术公布日:2018.02.02
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1