CN103111331A - 粉煤灰基碱性材料的制备方法及其应用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种粉煤灰基碱性材料的制备方法及其应用方法，制备方法包括下列步骤：将丙烯酰胺和丙烯酸混合均匀，在室温下通入氮气，再加入亚硫酸氢钠和过硫酸铵反应，然后再分别加入氢氧化镁和氢氧化钙；上述溶液中加入粉煤灰，不断搅拌，进行反应；将所得混合物进行干燥，然后焙烧，即制得粉煤灰基碱性材料。本发明公开的一种应用方法为：将粉煤灰基碱性材料与苯酚加入到水中，配成混合物放置在甲醛超标的室内。本发明中使用的粉煤灰是一种固体废弃物，来源广泛，将废弃物进行了再利用，成本低，而且减少了对环境的污染；此外粉煤灰基碱性材料在甲醛的活化、降解方面发挥着重要作用，用于去除室内甲醛气体，有效解决室内环境污染问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种粉煤灰基碱性材料的制备方法，以及其去除空气中甲醛的应用方法。
背景技术
随着人们对居室环境美观度和舒适性的要求日益提高，室内装修逐渐成为一种风尚，但随之而来的室内环境污染问题也日趋严重。据中国室内装饰协会环境检测中心于2012 年公布的统计数据，我国每年由室内空气污染引起的死亡人数已达11.1万人，平均每天大约死亡304 人。国际上也将室内空气污染列入对公众健康影响最大的五个环境因素之一。其中，甲醛作为最严重的室内空气污染物受到人们的广泛关注。
大量研究表明，对于室内甲醛污染的控制，室温催化法在不使用外加光源和热源的情况下即可催化甲醛完全降解，便于集成到空气净化器或通风空调系统，适用范围广，被认为是空气净化技术发展的趋势，具有广阔的发展空间和应用前景。
粉煤灰是火力发电厂排放量最大的一种固体工业废弃物之一, 目前我国年排放量超过3.75亿吨, 对环境造成严重的污染。而粉煤灰中的一些组分具有较大的内表面积、多孔的结构，如果利用粉煤灰表面积大的特点制备出碱性强的催化材料，不仅对甲醛的活化、降解很有利，而且可以将两大污染物甲醛和粉煤灰进行处理，减少对环境的污染。因此, 本发明提供一种粉煤灰基碱性材料的制备方法，以及其去除空气中甲醛的应用方法，在去除室内甲醛上获得了良好的效果。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种粉煤灰基碱性材料的制备方法及其应用方法，利用粉煤灰制备出一种碱性强的催化材料，可有效去除室内空气中的甲醛气体，解决室内环境污染问题。
本发明公开了一种粉煤灰基碱性材料的制备方法，按下列步骤进行：
（l）将丙烯酰胺和丙烯酸混合均匀，在室温下通入氮气，在30～50℃下加入亚硫酸氢钠和过硫酸铵反应3～8h，然后再分别加入氢氧化镁和氢氧化钙，放置1～3 h；
（2）将步骤一所得溶液中加入粉煤灰，不断搅拌，在50～80℃反应3～8 h；
（3）将步骤二所得混合物在100～250℃下干燥，然后在300～800℃下焙烧，制得粉煤灰基碱性材料。
上述制备方法中，步骤一中，丙烯酰胺与丙烯酸的质量比为1:0.1～1:10，亚硫酸氢钠与过硫酸铵的质量比为1:0.8～1:5，丙烯酰胺和丙烯酸的质量总和与亚硫酸氢钠和过硫酸铵的质量总和比为1:0.01～1:0.005，丙烯酸与氢氧化镁的质量比为0.2:1～0.8:1，丙烯酸与氢氧化钙的质量比为0.3:1～0.9:1；
步骤一中丙烯酰胺和丙烯酸的物质的量总和与步骤二中粉煤灰的质量比为0.01:1～0.2:1。
上述制备方法制备的粉煤灰基碱性材料的应用方法是，将粉煤灰基碱性材料与苯酚加入到水中，配成固含量为1～10%的混合物，放置在甲醛超标的室内，用于去除空气中的甲醛。
其中，该应用方法中粉煤灰基碱性材料与苯酚的质量比为0.1:1～1:0.1。
本发明的有益效果是：
（1）本发明中使用的粉煤灰是一种固体废弃物，来源广泛，本发明中将废弃物进行了再利用，成本低，而且减少了对环境的污染。
（2）本发明合成的粉煤灰基碱性材料在甲醛的活化、降解方面发挥着重要作用，可用于去除室内甲醛气体，有效解决室内环境污染问题。
具体实施方式
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明做进一步说明，但是这些说明只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。
实施例1：
一种粉煤灰基碱性材料的制备方法，其特征在于包括下列步骤：
（l）将丙烯酰胺和丙烯酸混合均匀，在室温下通入氮气，在30～50℃下加入亚硫酸氢钠和过硫酸铵反应3～8h，然后再分别加入氢氧化镁和氢氧化钙，放置1～3h；其中，丙烯酰胺与丙烯酸的质量比为1：0.1，亚硫酸氢钠与过硫酸铵的质量比为1:0.8，丙烯酰胺和丙烯酸的质量总和与亚硫酸氢钠和过硫酸铵的质量总和比为1:0.01，丙烯酸与氢氧化镁的质量比为0.2:1，丙烯酸与氢氧化钙的质量比为0.3:1；
（2）将步骤一所得溶液中加入粉煤灰，不断搅拌，在50～80℃反应3～8 h；步骤一中丙烯酰胺和丙烯酸的质量总和与步骤二中粉煤灰的质量比0.01:1；
（3）将步骤二所得混合物在100～250℃下干燥，然后在300～800℃下焙烧，制得粉煤灰基碱性材料，记为FMH-1。
将粉煤灰基碱性材料与苯酚按质量比0.1:1加入到水中，配成固含量为1%的混合物，将其放在甲醛超标的室内，8 h后分别对处理前后的室内气体进行检测，结果见表1。
实施例2：
将实施例1步骤一中丙烯酸的用量增加一倍，氢氧化钙的用量增加一倍。
其它步骤与实施例1相同。
所得聚合物，记为FMH-2。
去除甲醛的实验与实施例1相同，结果见表1。
实施例3：
将实施例1步骤一中丙烯酸的用量增加一倍，氢氧化镁的用量增加一倍。
其它步骤与实施例1相同。
所得聚合物，记为FMH-3。
去除甲醛的实验与实施例1相同，结果见表1。
实施例4：
将实施例1步骤一中过硫酸铵和亚硫酸氢钠用量增加一倍。
其它步骤与实施例1相同。
所得聚合物，记为FMH-4。
去除甲醛的实验与实施例1相同，结果见表1。
实施例5：
实施步骤与实施例1相同。
所得聚合物，记为FMH-1。
在去除甲醛的实验中，将粉煤灰基碱性材料与苯酚的质量比变为1:1。其他与实施例1相同，结果见表1。
实施例6：
实施步骤与实施例1相同。
所得聚合物，记为FMH-1。
在去除甲醛的实验中，将混合物的固含量变为8%。其他与实施例1相同，结果见表1。
表1 某超标室内甲醛处理结果
Claims (5)
1.一种粉煤灰基碱性材料的制备方法，其特征在于包括下列步骤：
（l）将丙烯酰胺和丙烯酸混合均匀，在室温下通入氮气，在30～50℃下加入亚硫酸氢钠和过硫酸铵反应3～8h，然后再分别加入氢氧化镁和氢氧化钙，放置1～3 h；
（2）将步骤一所得溶液中加入粉煤灰，不断搅拌，在50～80℃反应3～8 h；
（3）将步骤二所得混合物在100～250℃下干燥，然后在300～800℃下焙烧，制得粉煤灰基碱性材料。
2.如权利要求1所述的粉煤灰基碱性材料的制备方法中，其特征在于：步骤一中，丙烯酰胺与丙烯酸的质量比为1:0.1～1:10，亚硫酸氢钠与过硫酸铵的质量比为1:0.8～1:5，丙烯酰胺和丙烯酸的质量总和与亚硫酸氢钠和过硫酸铵的质量总和比为1:0.01～1:0.005，丙烯酸与氢氧化镁的质量比为0.2:1～0.8:1，丙烯酸与氢氧化钙的质量比为0.3:1～0.9:1。
3.如权利要求1或2所述的粉煤灰基碱性材料的制备方法中，其特征在于：步骤一中丙烯酰胺和丙烯酸的质量总和与步骤二中粉煤灰的质量比0.01:1～0.2:1。
4.权利要求1所述制备方法制备的粉煤灰基碱性材料的应用方法，其特征在于：
将粉煤灰基碱性材料与苯酚加入到水中，配成固含量为1～10%的混合物，放置在甲醛超标的室内，用于去除空气中的甲醛。
5.如权利要求4所述的粉煤灰基碱性材料的应用方法，其特征在于：所述粉煤灰基碱性材料与苯酚的质量比为0.1:1～1:0.1。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: TAIYUAN UNIV. OF TECHNOLOGY Free format text: FORMER OWNER: DU YALI Effective date: 20150505 Owner name: SHANXI SHUOBO TECHNOLOGY CO., LTD. Effective date: 20150505 |
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| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| C53 | Correction of patent of invention or patent application | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Wu Xu Inventor after: Du Yali Inventor after: Wang Bin Inventor after: Zhao Qiang Inventor after: Song Shaofei Inventor after: Zhu Baolin Inventor after: Liu Youjun Inventor before: Du Yali Inventor before: Wang Bin Inventor before: Zhao Qiang Inventor before: Song Shaofei Inventor before: Zhu Baolin Inventor before: Liu Youjun |
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| COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: INVENTOR; FROM: DU YALI WANG BIN ZHAO QIANG SONG SHAOFEI ZHU BAOLIN LIU YOUJUN TO: WU XU DU YALI WANG BIN ZHAO QIANG SONG SHAOFEI ZHU BAOLIN LIU YOUJUN |
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Effective date of registration: 20150505 Address after: 030024 Yingze, Shanxi Province, Berlin District, West Street, No. 79, No. Patentee after: Taiyuan University of Technology Patentee after: Shanxi Yuan Technology Co., Ltd. Address before: 030024 room 1006, science and technology building, Taiyuan University of Technology, 79 West Avenue, Wan Berlin District, Shanxi, Taiyuan, Yingze Patentee before: Du Yali |
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20150311 Termination date: 20160114 |
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |