CN103752157A - 一种苯系物捕捉剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于化工制剂技术领域，尤其涉及一种苯系物捕捉剂及其制备方法；苯系物捕捉剂包括以下重量份的原料：聚丙烯酰胺5~8份、淀粉10~20份、山梨酸8~15份、山梨酸钠10~15份、植物花卉提取物30~45份、渗透剂5~10份、海泡石粉15~20份、锰铈复合氧化物催化剂1~3份、交联累托石5~10份、壳聚糖10~20份、去离子水80~100份。本发明的苯系物捕捉剂对苯系物有良好的吸附性，且使用寿命长，从而解决室内装修后的苯系物污染，还能对诸如感冒类、肠道类、皮肤类的某些病菌、病毒给予有效的抑制或杀灭，有利于人们的身体健康。

Description

一种苯系物捕捉剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及化工制剂技术领域，尤其涉及一种苯系物捕捉剂及其制备方法。

背景技术

苯系物(BTEX)是一类挥发性有机化合物(VOC )，主要包括苯、甲苯、乙苯、邻，间，对二甲苯、异丙苯、苯乙烯等化合物。室内空气中苯系物主要来源于油漆、胶和内墙涂料，装修中使用的各种粘合剂溶剂中含有大量的此类物质，油漆稀释剂香蕉水中苯或甲苯含量高达50-55％。而室外被污染了的空气，也会随其污染程度影响室内的空气，危害人们的健康。苯系物具有毒性和致癌作用，会对人体健康构成极大威胁。苯对皮肤、眼睛和上呼吸道有刺激作用。经常接触苯，皮肤可因脱脂而变干燥、脱屑，有的出现过敏性湿疹。长期吸人苯能导致再生障碍性贫血，并可引起白血病。人体吸人较多甲苯，会使大脑和肾受到永久损害。孕妇吸人较多甲苯，其毒性可能会导致婴儿先天缺陷。二甲苯会造成皮肤干燥、皲裂和红肿，神经系统受损，还会造成肾和肝暂时性损伤。

由于苯系物中都含有稳定的苯环结构，而且室内空气中苯系物浓度又往往较低，而且对室内空气中苯系物的去除又必须要求在室温下进行，所以工业上常用的热焚烧法、生物降解法等气体净化方法难以有效去除低浓度苯系物。现有技术中使用活性炭作为吸附剂，活性炭使用寿命较短，而且它的吸附功能是很有限的，经一段时间吸附就因吸足而丧失了吸附功能，这样就需要不断地更换滤芯或滤料；既损耗了大量的原材料，又增加了用户的负担；而且制作活性炭是一个高耗能、高污染的行业。采用中和的方法来消除，去除率低，且中和后随着温度的变化很容易反弹，使空气中的苯系物的含量回升，无法彻底清除。

因此，亟需提供一种去除苯系物的效果好、稳定无反弹且降低成本的苯系物捕捉剂。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足提供一种去除苯系物的效果好、稳定无反弹、降低成本的苯系物捕捉剂。

本发明的另一目的是针对现有技术的不足提供一种去除苯系物的效果好、稳定无反弹、降低成本的苯系物捕捉剂的制备方法。

一种苯系物捕捉剂，它包括以下重量份的原料：聚丙烯酰胺5~8份、淀粉10~20份、山梨酸8~15份、山梨酸钠10~15份、植物花卉提取物30~45份、渗透剂5~10份、海泡石粉15~20份、锰铈复合氧化物催化剂1~3份、交联累托石5~10份、壳聚糖10~20份、去离子水80~100份。

聚丙烯酰胺是一种高分子絮凝剂，外观为无色透明胶体，失水后为白色无规则的粉末，溶于水，具有较好的吸附作用。

淀粉、植物花卉提取物均是天然的苯系物捕获剂，可以降低空气中苯系物的含量，并对室内外空气环境很好的改善作用。

采用食品级原料山梨酸、山梨酸钠作为化学吸收剂，具有吸收快且彻底，难以被逆转的优点，不会造成二次污染化学吸收。

海泡石粉是纯天然、无毒、无味、无石棉、无放射性元素的一种水合镁硅酸盐粘土矿物，具有非金属矿物中最大的比表面积（最高可达900m²/g）和独特的内容孔道结构，是吸附能力最强的粘土矿物。

渗透剂能够快速地清除装修油漆、胶和内墙涂料等未释放到表面的苯系物。

锰铈复合氧化物催化剂应用于催化臭氧氧化苯系物，其催化活性和稳定性有明显提高，同时可实现臭氧自身分解，是解决苯系物污染并防止臭氧毒害的有效途径，在气相低浓度苯系物的完全氧化中有较好的应用前景。

交联累托石结构稳定，不发生膨胀，具有较大的比表面积、离子交换容量和微孔孔径而且具有热稳定性好、表面酸性强等特点，吸附能力增大70%以上，具有较大的层厚度，是一种性能优异的催化剂和吸附剂。

壳聚糖来源广泛、无二次污染、无味、耐碱、耐热、耐腐蚀等特点，并且在壳聚糖线形分子链上含有多个羟基和氨基，作为吸附剂，具有去除效率高、无二次污染的特点。

其中，所述植物花卉提取物为常春藤提取物、吊兰提取物、龟背竹叶片提取物中的一种或者两种以上的混合物。

其中，所述渗透剂为月桂醇、薄荷脑、油酸中的任意一种或者两种以上的混合物。

优选地，它包括以下重量份的原料：聚丙烯酰胺5~6份、淀粉10~15份、山梨酸12~15份、山梨酸钠10~12份、植物花卉提取物37~45份、渗透剂5~8份、海泡石粉15~18份、锰铈复合氧化物催化剂1~2份、交联累托石5~8份、壳聚糖10~15份、去离子水80~90份。

优选地，它包括以下重量份的原料：聚丙烯酰胺7~8份、淀粉15~20份、山梨酸8~12份、山梨酸钠12~15份、植物花卉提取物30~37份、渗透剂8~10份、海泡石粉18~20份、锰铈复合氧化物催化剂2~3份、交联累托石8~10份、壳聚糖15~20份、去离子水90~100份。

更优选地，它包括以下重量份的原料：聚丙烯酰胺6~7份、淀粉13~17份、山梨酸10~13份、山梨酸钠12~14份、植物花卉提取物35~40份、渗透剂6~9份、海泡石粉16~18份、锰铈复合氧化物催化剂2~3份、交联累托石6~8份、壳聚糖13~18份、去离子水85~95份。

进一步地，它还包括石墨烯纳米层（GNS）/MnO₂复合物2~5重量份。石墨烯纳米层（GNS）/MnO₂复合物（GNS/MnO₂）是效果显著的吸附剂，极大地提高吸附苯系物的效果；GNS作为载体，增大了吸附剂的比表面积，MnO₂起主要的吸附作用，5次重复使用之后，GNS/MnO₂的吸附能力还能恢复到91%，有很好的再生能力。

更进一步的，它还包括钠基膨润土5~10重量份。钠基膨润土将苯系物通过离子交换或吸附方式至于层间或空隙间，可以与苯系物充分接触，从而发挥捕捉苯系物的作用。

一种苯系物捕捉剂的制备方法，所述制备步骤如下： 

(1)将按重量份计，将去离子水、淀粉和聚丙烯酰胺，加入到搅拌器内，在50-60摄氏度下搅拌5-8小时，得到反应液； 

(2)将上一步骤中得到的反应液冷却至20～30摄氏度，再向反应液内依次加入按重量份计的交联累托石、壳聚糖，搅拌至物料全部溶解；

(3)向上一步骤中得到的反应液中加入剩余的原料，超声波震动20~30分钟，然后搅拌3～4小时；

(4)将上一步骤中得到的反应液冷却降温至0～5摄氏度，静置5～10小时后，将反应液进行过滤，所得液体即为苯系物捕捉剂。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

（1）本发明的苯系物捕捉剂组分分布均匀，对苯系物有良好的分解性能，同时能够适应多种不同的苯系物初始浓度，反应条件温和，稳定性好，有较高的实用价值。

（2）本发明的苯系物捕捉剂对苯系物有良好的吸附性，且使用寿命长，从而解决室内装修后的苯系物污染，还能对诸如感冒类、肠道类、皮肤类的某些病菌、病毒给予有效的抑制或杀灭，有利于人们的身体健康。

（3）本发明的苯系物捕捉剂无毒性，大量使用，也不会对环境产生二次污染。

（4）本发明的苯系物捕捉剂的原材料成本低，而且制备方法简单，使用简单方便，适合规模化生产。

具体实施方式

以下结合具体实施方式对本发明进行详细的描述。

实施例1。

一种苯系物捕捉剂，它包括以下重量份的原料：聚丙烯酰胺5份、淀粉20份、山梨酸8份、山梨酸钠15份、植物花卉提取物30份、渗透剂10份、海泡石粉15份、锰铈复合氧化物催化剂3份、交联累托石5份、壳聚糖20份、去离子水80份。植物花卉提取物为常春藤提取物；渗透剂为月桂醇。

一种苯系物捕捉剂的制备方法，所述制备步骤如下：

(1)将按重量份计，将去离子水、淀粉和聚丙烯酰胺，加入到搅拌器内，在50摄氏度下搅拌8小时，得到反应液； 

(2)将上一步骤中得到的反应液冷却至20摄氏度，再向反应液内依次加入按重量份计的交联累托石、壳聚糖，搅拌至物料全部溶解；

(3)向上一步骤中得到的反应液中加入剩余的原料，超声波震动30分钟，然后搅拌3小时；所述超声波频率为2000W；

(4)将上一步骤中得到的反应液冷却降温至0摄氏度，静置5小时后，将反应液进行过滤，所得液体即为苯系物捕捉剂。

实施例2。

一种苯系物捕捉剂，它包括以下重量份的原料：聚丙烯酰胺6份、淀粉10份、山梨酸12份、山梨酸钠12份、植物花卉提取物37份、渗透剂8份、海泡石粉18份、锰铈复合氧化物催化剂2份、交联累托石5份、壳聚糖15份、去离子水90份。植物花卉提取物为吊兰提取物17份、龟背竹叶片提取物20份的混合物；渗透剂为月桂醇4份、薄荷脑4份的混合物。

一种苯系物捕捉剂的制备方法，所述制备步骤如下： 

(1)将按重量份计，将去离子水、淀粉和聚丙烯酰胺，加入到搅拌器内，在55摄氏度下搅拌6小时，得到反应液； 

(2)将上一步骤中得到的反应液冷却至23摄氏度，再向反应液内依次加入按重量份计的交联累托石、壳聚糖，搅拌至物料全部溶解；

(3)向上一步骤中得到的反应液中加入剩余的原料，超声波震动25分钟，然后搅拌3小时；所述超声波频率为1800W；

(4)将上一步骤中得到的反应液冷却降温至2摄氏度，静置6小时后，将反应液进行过滤，所得液体即为苯系物捕捉剂。

实施例3。

一种苯系物捕捉剂，它包括以下重量份的原料：聚丙烯酰胺7份、淀粉20份、山梨酸8份、山梨酸钠15份、植物花卉提取物30份、渗透剂8份、海泡石粉20份、锰铈复合氧化物催化剂3份、交联累托石8份、壳聚糖20份、去离子水100份。植物花卉提取物为常春藤提取物10份、吊兰提取物10份、龟背竹叶片提取物10份的混合物。渗透剂为月桂醇2份、薄荷脑2份、油酸4份中的混合物。

一种苯系物捕捉剂的制备方法，所述制备步骤如下： 

(1)将按重量份计，将去离子水、淀粉和聚丙烯酰胺，加入到搅拌器内，在58摄氏度下搅拌6小时，得到反应液； 

(2)将上一步骤中得到的反应液冷却至25摄氏度，再向反应液内依次加入按重量份计的交联累托石、壳聚糖，搅拌至物料全部溶解；

(3)向上一步骤中得到的反应液中加入剩余的原料，超声波震动24分钟，然后搅拌3.5小时；所述超声波频率为1600W；

(4)将上一步骤中得到的反应液冷却降温至3摄氏度，静置6小时后，将反应液进行过滤，所得液体即为苯系物捕捉剂。

实施例4。

一种苯系物捕捉剂，它包括以下重量份的原料：聚丙烯酰胺7份、淀粉13份、山梨酸13份、山梨酸钠12份、植物花卉提取物35份、渗透剂9份、海泡石粉16份、锰铈复合氧化物催化剂2份、石墨烯纳米层（GNS）/MnO₂复合物2份、交联累托石6份、壳聚糖18份、去离子水85份。植物花卉提取物为吊兰提取物20份、龟背竹叶片提取物15份的混合物。渗透剂为月桂醇6份、油酸3份的混合物。

一种苯系物捕捉剂的制备方法，所述制备步骤如下： 

(1)将按重量份计，将去离子水、淀粉和聚丙烯酰胺，加入到搅拌器内，在58摄氏度下搅拌8小时，得到反应液； 

(2)将上一步骤中得到的反应液冷却至30摄氏度，再向反应液内依次加入按重量份计的交联累托石、壳聚糖，搅拌至物料全部溶解；

(3)向上一步骤中得到的反应液中加入剩余的原料，超声波震动20分钟，然后搅拌3小时；所述超声波频率为1500W；

(4)将上一步骤中得到的反应液冷却降温至5摄氏度，静置9小时后，将反应液进行过滤，所得液体即为苯系物捕捉剂。

实施例5。

一种苯系物捕捉剂，它包括以下重量份的原料：聚丙烯酰胺8份、淀粉10份、山梨酸15份、山梨酸钠10份、植物花卉提取物45份、渗透剂5份、海泡石粉20份、锰铈复合氧化物催化剂1份、石墨烯纳米层（GNS）/MnO₂复合物5份、交联累托石10份、壳聚糖10份、钠基膨润土8重量份、去离子水100份。植物花卉提取物为龟背竹叶片提取物；渗透剂为油酸。

一种苯系物捕捉剂的制备方法，所述制备步骤如下： 

(1)将按重量份计，将去离子水、淀粉和聚丙烯酰胺，加入到搅拌器内，在56摄氏度下搅拌6小时，得到反应液； 

(2)将上一步骤中得到的反应液冷却至20摄氏度，再向反应液内依次加入按重量份计的交联累托石、壳聚糖，搅拌至物料全部溶解；

(3)向上一步骤中得到的反应液中加入剩余的原料，超声波震动23分钟，然后搅拌3小时；所述超声波频率为1000W；

(4)将上一步骤中得到的反应液冷却降温至4摄氏度，静置8小时后，将反应液进行过滤，所得液体即为苯系物捕捉剂。

应用实施例1~5制备的苯系物捕捉剂进行喷洒应用，作用48小时、两个月后检测，效果如下：

上表结果显示，使用本发明制备的苯系物捕捉剂，对苯系物的去除率高达100%，达到快速去除苯系物的目的，且去除效果好、稳定无反弹。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (9)

1.一种苯系物捕捉剂，其特征在于，它包括以下重量份的原料：聚丙烯酰胺5~8份、淀粉10~20份、山梨酸8~15份、山梨酸钠10~15份、植物花卉提取物30~45份、渗透剂5~10份、海泡石粉15~20份、锰铈复合氧化物催化剂1~3份、交联累托石5~10份、壳聚糖10~20份、去离子水80~100份。

2.根据权利要求1所述的苯系物捕捉剂，其特征在于，所述植物花卉提取物为常春藤提取物、吊兰提取物、龟背竹叶片提取物中的一种或者两种以上的混合物。

3.根据权利要求1所述的苯系物捕捉剂，其特征在于，所述渗透剂为月桂醇、薄荷脑、油酸中的任意一种或者两种以上的混合物。

4.根据权利要求1所述的苯系物捕捉剂，其特征在于，它包括以下重量份的原料：聚丙烯酰胺5~6份、淀粉10~15份、山梨酸12~15份、山梨酸钠10~12份、植物花卉提取物37~45份、渗透剂5~8份、海泡石粉15~18份、锰铈复合氧化物催化剂1~2份、交联累托石5~8份、壳聚糖10~15份、去离子水80~90份。

5.根据权利要求1所述的苯系物捕捉剂，其特征在于，它包括以下重量份的原料：聚丙烯酰胺7~8份、淀粉15~20份、山梨酸8~12份、山梨酸钠12~15份、植物花卉提取物30~37份、渗透剂8~10份、海泡石粉18~20份、锰铈复合氧化物催化剂2~3份、交联累托石8~10份、壳聚糖15~20份、去离子水90~100份。

6.根据权利要求1所述的苯系物捕捉剂，其特征在于，它包括以下重量份的原料：聚丙烯酰胺6~7份、淀粉13~17份、山梨酸10~13份、山梨酸钠12~14份、植物花卉提取物35~40份、渗透剂6~9份、海泡石粉16~18份、锰铈复合氧化物催化剂2~3份、交联累托石6~8份、壳聚糖13~18份、去离子水85~95份。

7.根据权利要求1~6任意一项所述的苯系物捕捉剂，其特征在于，它还包括石墨烯纳米层（GNS）/MnO₂复合物2~5重量份。

8.根据权利要求7所述的苯系物捕捉剂，其特征在于，它还包括钠基膨润土5~10重量份。

9.一种权利要求1至8任意一项所述的苯系物捕捉剂的制备方法，其特征在于，所述制备步骤如下： 

(1)将按重量份计，将去离子水、淀粉和聚丙烯酰胺，加入到搅拌器内，在50-60摄氏度下搅拌5-8小时，得到反应液； 

(2)将上一步骤中得到的反应液冷却至20～30摄氏度，再向反应液内依次加入按重量份计的交联累托石、壳聚糖，搅拌至物料全部溶解；

(3)向上一步骤中得到的反应液中加入剩余的原料，超声波震动20~30分钟，然后搅拌3～4小时；

(4)将上一步骤中得到的反应液冷却降温至0～5摄氏度，静置5～10小时后，将反应液进行过滤，所得液体即为苯系物捕捉剂。