CN102284278A - 一种有机型甲醛吸附剂的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种有机型甲醛吸附剂的制备方法：(1)酯基水解。将聚丙烯酸甲酯大孔树脂或聚甲基丙烯酸甲酯大孔树脂放入氢氧化钠水溶液或硫酸溶液中，回流加热2～10小时水解。(2)胺化、咪化反应。将(1)水解的大孔树脂清洗至中性，加入胺化剂，在50℃～150℃下，反应时间为2～20小时，取出大孔树脂清洗晾干即可。该甲醛吸附剂为一种固体粉末或颗粒状的有机材料，包括基体材料和活性官能团，活性官能团为胺基官能团和咪唑衍生物官能团。该甲醛吸附剂通过甲醛与胺基和咪唑衍生物的反应，达到吸附甲醛的目的。
Description
技术领域
本发明属于空气污染净化领域，涉及一种有机甲醛吸附剂及其制备方法。
背景技术
近年来，随着生活水平的不断提高，人们居住条件不断改善，开始逐渐重视室内装修所引发的环境污染问题。国家有关部门先后制定了有关室内环境的一系列标准，但现实情况不容乐观。甲醛作为公认的家庭装修第一号杀手，与人们的生活密切相关，特别是以甲醛为主要成分的酚醛树脂是目前室内装修所用的胶合板、细木板、中密度板等的首选粘合剂。这些板材作为装修材料或者制成家具后，板材中残留的游离的甲醛就会逐渐向周围环境释放，形成室内空气中严重的甲醛污染。研究发现，使用人造板材较多的装修居室，室内甲醛浓度高于不用人造板材装修居室的几倍到十几倍。
甲醛是一种无色、有强烈刺激性气味的气体，已经被世界卫生组织认定为致癌和致畸物质，认定为潜在的强制突变物质之一，位居剧毒性物质控制的第二位。甲醛污染浓度达到0.1mg/m3时，人就会感觉到异味或不适；甲醛污染浓度达到1.2mg/m3时，就会刺激眼结膜、呼吸道粘膜、导致流泪流涕；浓度高于2.4mg/m3时，就会引起头晕、头痛、意识模糊、胸闷、诱发过敏、气喘等疾病。
人们为了解决甲醛的挥发性污染问题，目前已经有不少的清除甲醛的方法或材料。例如有些厂家根据甲醛在水里良好的溶解性特点，采用水洗的方法净化甲醛，虽然短期效果较好，但也有一些不利因素，如需要定期更换水，造成空气湿度增大，甚至在滤网曾滋生细菌病毒等。还有一种甲醛捕捉剂，利用甲醛的化学活性，在家具表面或在空气中喷洒来消除、捕捉甲醛，但这种甲醛捕捉剂可能会产生二次污染。多为一些空气治理公司使用，而不方便居室已入住或者家具已经使用的普通客户。
发明内容
本发明的目的在于提供一种性能稳定、使用方便，实用性强的有机材料甲醛吸附剂及其制备方法。
为实现上述目的，本发明提出一种甲醛吸附剂，该甲醛吸附剂以聚丙烯酸甲酯大孔树脂或聚甲基丙烯酸甲酯大孔树脂为基体材料，通过化学反应引入胺基官能团和咪唑衍生物官能团而制成。
所述甲醛吸附剂的基体材料为聚丙烯酸甲酯大孔树脂或聚甲基丙烯酸甲酯大孔树脂。
所述的甲醛吸附剂的官能团为胺基和咪唑衍生物。
甲醛吸附剂的其制备方法如下：
(1)酯基水解。将聚丙烯酸甲酯大孔树脂或聚甲基丙烯酸甲酯大孔树脂放入氢氧化钠水溶液或硫酸溶液中，回流加热2～10小时水解。
(2)胺化、咪化反应。将(1)水解的大孔树脂清洗至中性，加入胺化剂，在50℃～150℃下，反应时间为2～20小时，取出大孔树脂清洗晾干即可。
所述的酯基水解步骤(1)中，采用的氢氧化钠水溶液为5％～10％，硫酸溶液为3％～10％的水溶液，
所述的胺化、咪化步骤(2)中，采用的胺化剂为二乙烯三胺、三乙烯四胺或其混合物。
该甲醛吸附剂为一种固体粉末或颗粒状的有机材料，包括基体材料和活性官能团，活性官能团为胺基官能团和咪唑衍生物官能团。该甲醛吸附剂通过甲醛与胺基和咪唑衍生物的反应，达到吸附甲醛的目的。
本发明的有益效果：
1、甲醛吸附剂对甲醛的吸附过程属于化学吸附，使用安全环保，速度快，容量大，效率高。
2、甲醛吸附剂的合成过程简单，过程较易控制，生产效率高，易于工业化生产。
3，应用形式多样，可以作为滤料添加到各种空气净化装置中，也可以与无纺布、大孔海绵以及各种滤网复合，制成各种滤材，使用方便。甲醛吸附剂还可以磨制成超细粉末，添加到装修涂料中。
4、材料稳定，在120℃以下不会产生分解、氧化、脱落等二次污染问题。
5、含有的胺基、咪唑衍生物基官能团都具有碱性，对多种重金属工业废水和H2S、HCl、SO2等酸性气体，的净化清除效果也较好。
具体实施方式
以下结合具体实施例，对本发明进行详细说明。
实施例1
将聚丙烯酸甲酯大孔树脂(湿料)量取10ml，放入体积为100ml、质量浓度为10％的氢氧化钠水溶液中，加热至沸腾，回流水解10小时。
取出树脂，用去离子水冲洗至中性，将树脂放入50ml二乙烯三胺中，加热至80℃，充分反应5小时，制成甲醛吸附剂。经过测试，所得甲醛吸附剂样品对甲醛的饱和吸附容量为2.85mmol/g。
实施例2
将聚甲基丙烯酸甲酯大孔树脂(湿料)量取10ml，放入体积为100ml，质量浓度为8％的硫酸溶液中，加热至沸腾，回流水解5小时。
取出树脂，用去离子水冲洗至中性，将树脂放入50ml二乙烯三胺中，加热至80℃，充分反应5小时，制成甲醛吸附剂。经过测试，所得甲醛吸附剂样品对甲醛的饱和吸附容量2.12mmol/g。
实施例3
将聚丙烯酸甲酯大孔树脂(湿料)量取10ml，放入体积为100ml，质量浓度为7％的硫酸水溶液中，加热至沸腾，回流水解10小时。
取出树脂，用去离子水冲洗至中性，将树脂放入50ml四乙烯三胺中，加热至70℃，充分反应3小时，制成甲醛吸附剂。经过测试，所得甲醛吸附剂样品对甲醛的饱和吸附容量1.67mmol/g。
实施例4
将聚甲基丙烯酸甲酯大孔树脂(湿料)量取10ml，放入体积为100ml，质量浓度为8％的氢氧化钠溶液中，加热至沸腾，回流水解5小时。
取出树脂，用去离子水冲洗至中性，将树脂放入50ml二乙烯三胺中，加热至80℃，充分反应5小时，制成甲醛吸附剂。经过测试，所得甲醛吸附剂样品对甲醛的饱和吸附容量2.37mmol/g。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (3)
1.一种有机型甲醛吸附剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)酯基水解：将聚丙烯酸甲酯大孔树脂或聚甲基丙烯酸甲酯大孔树脂放入氢氧化钠水溶液或硫酸溶液中，回流加热2～10小时水解；
(2)胺化、咪化反应：将(1)水解的大孔树脂清洗至中性，加入胺化剂，在50℃～150℃下，反应时间为2～20小时，取出大孔树脂清洗晾干即可。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的酯基水解步骤(1)中，采用的氢氧化钠水溶液质量百分比浓度为5％～10％，硫酸溶液质量百分比浓度为3％～10％的水溶液。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的胺化、咪化步骤(2)中，采用的胺化剂为二乙烯三胺或三乙烯四胺或其混合物。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104645800A (zh) * | 2013-11-25 | 2015-05-27 | 北京市理化分析测试中心 | 甲醛捕捉剂及其制备方法 |
| CN105622814A (zh) * | 2016-03-28 | 2016-06-01 | 五邑大学 | 一种吸收空气中甲醛的聚丙烯酸高分子材料的制备技术 |
| CN107973928A (zh) * | 2017-12-30 | 2018-05-01 | 邯郸派瑞电器有限公司 | 一种重金属螯合树脂及其制备方法 |
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