CN104607151A - 一种除甲醛活性炭及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及活性碳制备领域，具体涉及一种除甲醛活性炭及制备方法，所述制备方法，包括如下步骤：步骤1：将含氮化合物投入水中溶解，配制成氮元素质量百分数为1-15％的水溶液；步骤2：将保湿剂加入所述水溶液中得混合溶液，所述保湿剂在混合溶液中的重量百分数为1-5％；步骤3：称取活性炭原料加入所述混合溶液进行浸渍，浸渍时间为12小时；步骤4：过滤，干燥得除甲醛活性炭。相对于现有技术的物理吸附甲醛的活性炭，本发明采用活性炭原料为固定基础，载入有效氮成分制得除甲醛活性炭，生产原料安全、无毒、环保，吸附的甲醛全部固定在除甲醛活性炭内部，不易飘散造成二次污染。

Description

一种除甲醛活性炭及制备方法
技术领域
本发明涉及活性炭制备领域，具体涉及一种除甲醛活性炭及制备方法。
背景技术
目前而言，对居室、办公室及其他室内活动场所装修所选用的绝大数的装修材料都涉及到一种化学成分：甲醛。在我国，甲醛高居有毒化学品优先控制名单上第二位，且被世界卫生组织确认为致癌和致畸形物质。甲醛毒性较高，是众所公认的变态毒化反应源，也是潜在的强致性突变物，具有强烈的致癌和促癌作用。
甲醛对健康的影响主要表现为：嗅觉异常、刺激、过敏、肺功能异常、肝功能异常和免疫功能异常等方面。长期接触低浓度甲醛可引起慢性呼吸道疾病、引起鼻咽癌、结肠癌、脑瘤、月经紊乱、细胞核的基因突变，DNA单链内交连和DNA与蛋白质交连及抑制DNA损伤的修复、妊娠综合症、引起新生儿染色体异常、白血病，引起青少年记忆力和智力下降。在所有接触者中，儿童和孕妇对甲醛尤为敏感，危害也就更大，儿童白血病患病率逐年升高，很大程度与儿童长期接触甲醛有关。以下是甲醛含量超标造成的早期毒害症状：①有刺激性异味和不适感；②刺激眼睛流泪，粘膜水肿；③咽喉不适，粘膜水肿疼痛，皮肤过敏；④头痛、恶心、呕吐、咳嗽、胸闷、气喘、全身无力、心悸失眠；⑤引起持久性头痛、肺炎、肺水肿、丧失食欲、甚至导致死亡。
甲醛浓度与中毒症状：一、当甲醛浓度在每立方空气达到0.06-0.07mg/m时，儿童就会发生轻微气喘；二、当室内空气中甲醛达到0.1mg/m3时，就有异味和不适感；三、甲醛达到0.5mg/m3时，可刺激眼睛，引起流泪；四、甲醛达到0.6mg/m3时，可引起咽喉不适或疼痛。浓度更高时，可引起恶心呕吐，咳嗽胸闷，气喘甚至肺水肿；五、甲醛达到30mg/m3时，会立即至人死亡。
甲醛的去除方法一般有吸附法，催化氧化法，生物脱除法，化学反应法等。吸附法最常用的是活性炭，但活性炭是基于物理吸附，吸附能力较弱，在一定 程度上限制了它的使用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种吸附甲醛效率高的除甲醛活性炭及制备方法。
本发明的技术方案为提供一种除甲醛活性炭的制备方法，包括如下步骤：
步骤1：将含氮化合物投入水中溶解，配制成氮元素质量百分数为1-15％的水溶液；所述含氮化合物为氨基酸、尿素、氨水中的一种或几种；
步骤2：将保湿剂加入所述水溶液中得混合溶液，所述保湿剂在混合溶液中的重量百分数为1-5％；所述保湿剂为甘油、丙二醇、山梨醇、聚乙二醇、丁二醇、木糖醇、聚丙二醇、山梨糖醇中的一种或几种；
步骤3：称取活性炭原料加入所述混合溶液进行浸渍，浸渍时间为12小时；
步骤4：过滤，干燥得除甲醛活性炭。
本发明的另一技术方案为提供一种上述的除甲醛活性炭的制备方法制备的除甲醛活性炭。
本发明有益效果：相对于现有技术的物理吸附甲醛的活性炭，本发明采用活性炭为固定基础，载入有效氮成分，生产原料安全、无毒、环保；本发明制备的除甲醛活性炭，其吸附甲醛主要以化学吸附为主，物理吸附为辅，不像其他多孔性甲醛吸附剂产品以物理吸附为主，则会随着室内温度、湿度的变化，而将吸附的甲醛又部分释放出来。除甲醛时，吸附的甲醛全部固定在本发明所得的除甲醛活性炭内部，不易飘散造成二次污染。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式详予说明。
本发明最关键的构思在于：本发明采用活性炭为固定基础，载入有效氮成分，所述有效氮成分可与甲醛发生羧甲基化反应而捕捉甲醛，形成稳定的氨基的羧甲基衍生物，并固定在活性炭内部，所以不会造成室内环境的二次污染， 以达到净化室内空气的效果。
提供活性炭的吸附效率和吸附质量。
本发明提供一种除甲醛活性炭的制备方法，包括如下步骤：
步骤1：将含氮化合物投入水中溶解，配制成氮元素质量百分数为1-15％的水溶液；所述含氮化合物为氨基酸、尿素、氨水中的一种或几种；
步骤2：将保湿剂加入所述水溶液中得混合溶液，所述保湿剂在混合溶液中的重量百分数为1-5％；所述保湿剂为甘油、丙二醇、山梨醇、聚乙二醇、丁二醇、木糖醇、聚丙二醇、山梨糖醇中的一种或几种；
步骤3：称取活性炭原料加入所述混合溶液进行浸渍，浸渍时间为12小时；
步骤4：过滤，干燥得除甲醛活性炭。
优选的，上述的除甲醛活性炭的制备方法中，所述活性炭原料的在混合液中的重量百分数为75％-98％。
优选的，上述的除甲醛活性炭的制备方法中，所述步骤4干燥温度控制为100-250℃，所述干燥时间为直到活性炭的水分在10％以下。所述过滤，可采用直接过滤、抽滤或低转速离心过滤。
优选的，上述的除甲醛活性炭的制备方法中，所述活性炭原料为木质活性炭、椰壳活性炭、果壳活性炭、竹炭中的一种或多种组合使用。
优选的，上述的除甲醛活性炭的制备方法中，所述活性炭原料的其碘吸附值为1000-1500mg/g，比表面积为1900-2500m2/g。
本发明有益效果：相对于现有技术的物理吸附甲醛的活性炭，本发明采用活性炭原料为固定基础，载入有效氮成分，生产原料安全、无毒、环保；本发明制备的除甲醛活性炭，其吸附甲醛主要以化学吸附为主，物理吸附为辅，不像其他多孔性甲醛吸附剂产品以物理吸附为主，则会随着室内温度、湿度的变化，而将吸附的甲醛又部分释放出来。
实施例1
在干净的1L烧杯中加入500mL水，加入5％的谷氨酸，边搅拌边滴加5％的氢氧化钠溶液促进氨基酸溶解，加入3％的甘油(即丙三醇)，如果溶液还有不溶物，则可稍微加热溶解，加入剩余百分比的活性炭原料，搅拌，赶去气泡， 浸渍12h，过滤，在120℃下干燥，水分＜10％即可得除甲醛活性炭。所述活性炭原料的其碘吸附值为1000mg/g，比表面积为1900m2/g。
实施例2
在干净的1L烧杯中加入500mL水，加入5％的丝氨酸，边搅拌边滴加5％的氢氧化钠溶液促进氨基酸溶解，加入4％的甘油(即丙三醇)，如果溶液还有不溶物，则可稍微加热溶解，加入剩余百分比的活性炭原料，搅拌，赶去气泡，浸渍12h，过滤，在120℃下干燥，水分＜10％即可得除甲醛活性炭。
实施例3
在干净的1L烧杯中加入500mL水，加入10％的尿素，再加入4％的甘油(即丙三醇)，如果溶液还有不溶物，则可稍微加热溶解，加入剩余百分比的活性炭原料，所述活性炭原料的其碘吸附值为1500mg/g，比表面积为2500m2/g。搅拌，赶去气泡，浸渍12h，过滤，在100℃下干燥，水分＜10％即可得除甲醛活性炭。
实施例4
在干净的1L烧杯中加入500mL水，加入10g的氨水，再加入4g的甘油(即丙三醇)，如果溶液还有不溶物，则可稍微加热溶解，加入486g的活性炭原料，搅拌，赶去气泡，浸渍12h，过滤，在250℃下干燥，水分＜10％即可得除甲醛活性炭。
实施例5
在1L烧杯中加入500mL水，加入5g的谷氨酸，边搅拌边滴加溶质质量分数为5g的氢氧化钠溶液，再加入3g的甘油，加热溶解，加入487g的活性炭，搅拌，去除气泡，浸渍12h，过滤，在120℃下干燥，直到活性炭的水分在10％以下即可得除甲醛活性炭。
测试结果对比如表1
表1
综上所述，本发明提供的除甲醛活性炭的制备方法制备的除甲醛活性炭，具有以下优点：①生产原料安全、无毒、环保；②由于除甲醛因子全部载入活性炭中，所吸附去除的甲醛则全部固定在活性炭内部，不像喷雾或液态状产品，虽然能去除甲醛，但去除甲醛所产生的二次产物则会飘散在空气中或散落的家具等表面，且这些化学成分在室内都不易产生降解，容易被人体吸入造成二次影响。③使用方便，可在任何地方放置除甲醛活性炭。④本发明吸附甲醛主要以化学吸附为主，物理吸附为辅。不像其他多孔性甲醛吸附剂产品以物理吸附为主，则会随着室内温度、湿度的变化，而将吸附的甲醛又部分释放出来。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种除甲醛活性炭的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：将含氮化合物投入水中溶解，配制成氮元素质量百分数为1-15％的水溶液；所述含氮化合物为氨基酸、尿素、氨水中的一种或几种；
步骤2：将保湿剂加入所述水溶液中得混合溶液，所述保湿剂在混合溶液中的重量百分数为1-5％；所述保湿剂为甘油、丙二醇、山梨醇、聚乙二醇、丁二醇、木糖醇、聚丙二醇、山梨糖醇中的一种或几种；
步骤3：称取活性炭原料加入所述混合溶液进行浸渍，浸渍时间为12小时；
步骤4：过滤，干燥得除甲醛活性炭。
2.根据权利要求1所述的除甲醛活性炭的制备方法，其特征在于，所述活性炭原料的在混合液中的重量百分数为75％-98％。
3.根据权利要求1所述的除甲醛活性炭的制备方法，其特征在于，所述步骤4干燥温度控制为100-250℃，所述干燥时间为直到活性炭原料的水分在10％以下。
4.根据权利要求1所述的除甲醛活性炭的制备方法，其特征在于，所述活性炭原料为木质活性炭、椰壳活性炭、果壳活性炭、竹炭中的一种或多种组合使用。
5.根据权利要求4所述的除甲醛活性炭的制备方法，其特征在于，所述活性炭原料的其碘吸附值为1000-1500mg/g，比表面积为1900-2500m2/g。
6.根据权利要求1所述的除甲醛活性炭的制备方法，其特征在于，
步骤1：将含氮化合物投入水中溶解，配制成氮元素质量百分数为5％的水溶液；所述含氮化合物为谷氨酸；
步骤2：将保湿剂加入所述水溶液中得混合溶液，所述保湿剂在混合溶液中的重量百分数为4％；所述保湿剂为甘油；
步骤3：称取活性炭原料加入所述混合溶液进行浸渍，浸渍时间为12小时；
步骤4：过滤，干燥得除甲醛活性炭。
7.根据权利要求1所述的除甲醛活性炭的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
在1L烧杯中加入500mL水，加入5g的谷氨酸，边搅拌边滴加溶质质量分数为5g的氢氧化钠溶液，再加入3g的甘油，加热溶解，加入487g的活性炭原料，搅拌，去除气泡，浸渍12h，过滤，在120℃下干燥，直到活性炭原料的水分在10％以下得除甲醛活性炭。
8.根据权利要求1-7任一项所述的除甲醛活性炭的制备方法制备的除甲醛活性炭。
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