CN105080588A - 一种用于室内除甲醛吸附催化剂的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于室内除甲醛吸附催化剂的制备方法，包括如下步骤：将沸石粉加入浓硝酸溶液中搅拌均匀，再加入双氧水进行搅拌，然后过滤得到第一物料；将第一物料加入蔗糖溶液中搅拌均匀，静置，过滤后进行烧结，粉碎得到第二物料；将硝酸锰和硝酸铈加入水中溶解完全得到混合溶液，再将第二物料加入混合溶液中搅拌均匀，静置后进行烧结，取出，粉碎后再置于氯化铵溶液中搅拌，静置，然后干燥得到用于室内除甲醛吸附催化剂。本发明方法简单，原料易得，所得用于室内除甲醛吸附催化剂对甲醛吸附能力强，在吸附的同时可将甲醛氧化分解，除甲醛效果好。
Description
技术领域
本发明涉及室内除甲醛技术领域，尤其涉及一种用于室内除甲醛吸附催化剂的制备方法。
背景技术
近年来随着我国的房地产业蓬勃发展，我国的建筑装饰业发展也十分迅速，年增长率将约20％，这个数据远远高于同期GDP的增长速度。大量人工合成材料广泛应用于室内装饰和成品家具，它们所释放出来的甲醛等挥发性有毒化合物给室内环境造成了严重的污染，是许多疾病的主要诱因，由此引起的各种疾病和室内环境案件，严重影响了人民群众的身心健康和正常生活。室内空气污染成为损害人类健康的又一杀手。
对于甲醛的处理方法有很多，如吸附法、化学法、光催化法等，其中吸附法应用较为广泛，常用的吸附剂主要有活性炭、硅胶、沸石等，然而受到孔径和孔隙通透性的限制，目前所用吸附材料对于气体小分子的吸附量都较小，而且研究发现，甲醛清除剂虽能快速有效地去除室内甲醛，但容易造成二次污染，不具有持久性。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种用于室内除甲醛吸附催化剂的制备方法，方法简单，原料易得，所得用于室内除甲醛吸附催化剂对甲醛吸附能力强，在吸附的同时可将甲醛氧化分解，除甲醛效果好。
本发明提出的一种用于室内除甲醛吸附催化剂的制备方法，包括如下步骤：
S1、将沸石粉加入浓硝酸溶液中搅拌均匀，再加入双氧水进行搅拌，然后过滤得到第一物料；
S2、将第一物料加入蔗糖溶液中搅拌均匀，静置，过滤后进行烧结，粉碎得到第二物料；
S3、将硝酸锰和硝酸铈加入水中溶解完全得到混合溶液，再将第二物料加入混合溶液中搅拌均匀，静置后进行烧结，取出，粉碎后再置于氯化铵溶液中搅拌，静置，然后干燥得到用于室内除甲醛吸附催化剂。
优选地，S1中，沸石粉、浓硝酸溶液和双氧水的重量比为45-55:24-36:80-88，其中浓硝酸溶液的质量分数为65-68wt％，双氧水的质量分数为10-16wt％。
优选地，S1中，沸石粉为160-200目。
优选地，S1中，加入双氧水进行搅拌2-4h。
优选地，S1中，加入双氧水进行搅拌的过程中，维持温度为30-40℃。
优选地，S2中，第一物料和蔗糖溶液的重量比为100：80-88，蔗糖溶液的质量分数为50-55wt％。
优选地，S2中，烧结温度为400-440℃，烧结时间为1.5-2h。
优选地，S2中，静置时间为12-16h。
优选地，S3中，第二物料与混合溶液的重量比为10:7-8，其中混合溶液中锰离子浓度为0.1-0.16mol/L，铈离子浓度为0.08-0.12mol/L。
优选地，S3中，静置后进行烧结的具体操作为：静置4-6h后，升温至200-220℃，保温1.5-2.5h，再升温至280-300℃，保温2-3h，再升温至350-380℃，保温1-2h，再升温至400-450℃，保温4-6h，然后风冷至室温。
优选地，S3中，第二物料与氯化铵溶液的重量比为100:65-75，氯化铵溶液的浓度为0.5-0.8mol/L。
本发明采用沸石粉加入浓硝酸中搅拌均匀，使沸石内部的结晶水被脱除，而且经浓硝酸腐蚀，部分堵塞微孔的杂质被清除，部分微孔孔壁被破坏或者转变为过渡孔，从而使改性后比表面积降低，平均孔径增大，孔径变宽，同时能使内部孔径相互连通；由于吸附剂表面酸性官能团越丰富，其吸附极性化合物的效率越高，本发明中通过加入双氧水，使浓硝酸和双氧水配合产生氧化改性的作用，使本发明表面含氧基团显著增加，可增强对甲醛的吸附能力；将第一物料和蔗糖溶液搅拌均匀并静置，使蔗糖分子充分进入改性后的沸石介孔结构中，然后通过烧结使蔗糖分子在高温下转变成活性炭，并以炭膜形式铺展在改性沸石的介孔结构中，增大活性炭与甲醛的接触面积，提高了其利用率，缩短了甲醛分子的吸附扩散路程，进而提高吸附速度，同时改性沸石中丰富的缠绕空间保证了本发明的通透性，提高了本发明对甲醛的选择性吸附；将第二物料加入硝酸锰和硝酸铈的混合溶液中，通过烧结产生氧化锰和氧化铈附着在沸石和活性炭的孔隙中，使被吸附进来的甲醛分子在氧化锰和氧化铈的催化作用下，被氧化为水和二氧化碳，达到除甲醛的效果；本发明采用氯化铵溶液进一步改性，在本发明表面进一步接枝含氮基团，使本发明极性官能团进一步增多，进一步提高对甲醛的吸附能力。综上所述，本发明对甲醛吸附能力强，在吸附的同时可将甲醛氧化分解，除甲醛效果好。
附图说明
图1为本发明提出的一种用于室内除甲醛吸附催化剂的制备方法的流程示意图。
具体实施方式
如图1所示，图1为本发明提出的一种用于室内除甲醛吸附催化剂的制备方法的流程示意图。
参照图1，本发明提出的一种用于室内除甲醛吸附催化剂的制备方法，包括如下步骤：
S1、将沸石粉加入浓硝酸溶液中搅拌均匀，再加入双氧水进行搅拌，然后过滤得到第一物料；
S2、将第一物料加入蔗糖溶液中搅拌均匀，静置，过滤后进行烧结，粉碎得到第二物料；
S3、将硝酸锰和硝酸铈加入水中溶解完全得到混合溶液，再将第二物料加入混合溶液中搅拌均匀，静置后进行烧结，取出，粉碎后再置于氯化铵溶液中搅拌，静置，然后干燥得到用于室内除甲醛吸附催化剂。
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
本发明提出的一种用于室内除甲醛吸附催化剂的制备方法，包括如下步骤：
S1、按重量份将45份200目沸石粉加入24份质量分数为68wt％的浓硝酸溶液中搅拌均匀，再加入80份质量分数为16wt％的双氧水进行搅拌2h，加入双氧水进行搅拌的过程中，维持温度为40℃，然后过滤得到第一物料；
S2、按重量份将100份第一物料加入80份质量分数为55wt％的蔗糖溶液中搅拌均匀，静置12h，过滤后进行烧结，烧结温度为440℃，烧结时间为1.5h，粉碎得到第二物料；
S3、将硝酸锰和硝酸铈加入水中溶解完全得到混合溶液，混合溶液中锰离子浓度为0.16mol/L，铈离子浓度为0.08mol/L，按重量份再将10份第二物料加入8份混合溶液中搅拌均匀，静置4h后，升温至220℃，保温1.5h，再升温至300℃，保温2h，再升温至380℃，保温1h，再升温至450℃，保温4h，然后风冷至室温，取出，粉碎后再置于7.5份浓度为0.5mol/L的氯化铵溶液中搅拌，静置10h，然后干燥得到用于室内除甲醛吸附催化剂。
实施例2
本发明提出的一种用于室内除甲醛吸附催化剂的制备方法，包括如下步骤：
S1、按重量份将55份160目沸石粉加入36份质量分数为65wt％的浓硝酸溶液中搅拌均匀，再加入88份质量分数为10wt％的双氧水进行搅拌4h，加入双氧水进行搅拌的过程中，维持温度为30℃，然后过滤得到第一物料；
S2、按重量份将100份第一物料加入88份质量分数为50wt％的蔗糖溶液中搅拌均匀，静置16h，过滤后进行烧结，烧结温度为400℃，烧结时间为2h，粉碎得到第二物料；
S3、将硝酸锰和硝酸铈加入水中溶解完全得到混合溶液，混合溶液中锰离子浓度为0.1mol/L，铈离子浓度为0.12mol/L，按重量份再将10份第二物料加入7份混合溶液中搅拌均匀，静置6h后，升温至200℃，保温2.5h，再升温至280℃，保温3h，再升温至350℃，保温2h，再升温至400℃，保温6h，然后风冷至室温，取出，粉碎后再置于6.5份浓度为0.8mol/L的氯化铵溶液中搅拌，静置7h，然后干燥得到用于室内除甲醛吸附催化剂。
实施例3
本发明提出的一种用于室内除甲醛吸附催化剂的制备方法，包括如下步骤：
S1、按重量份将52份170目沸石粉加入30份质量分数为66wt％的浓硝酸溶液中搅拌均匀，再加入86份质量分数为12wt％的双氧水进行搅拌3.5h，加入双氧水进行搅拌的过程中，维持温度为32℃，然后过滤得到第一物料；
S2、按重量份将100份第一物料加入85份质量分数为52wt％的蔗糖溶液中搅拌均匀，静置15h，过滤后进行烧结，烧结温度为410℃，烧结时间为1.8h，粉碎得到第二物料；
S3、将硝酸锰和硝酸铈加入水中溶解完全得到混合溶液，混合溶液中锰离子浓度为0.12mol/L，铈离子浓度为0.11mol/L，按重量份再将10份第二物料加入7.3份混合溶液中搅拌均匀，静置5.6h后，升温至205℃，保温2.3h，再升温至285℃，保温2.8h，再升温至360℃，保温1.8h，再升温至420℃，保温5.6h，然后风冷至室温，取出，粉碎后再置于6.7份浓度为0.7mol/L的氯化铵溶液中搅拌，静置8h，然后干燥得到用于室内除甲醛吸附催化剂。
实施例4
本发明提出的一种用于室内除甲醛吸附催化剂的制备方法，包括如下步骤：
S1、按重量份将48份190目沸石粉加入28份质量分数为67wt％的浓硝酸溶液中搅拌均匀，再加入82份质量分数为14wt％的双氧水进行搅拌2.5h，加入双氧水进行搅拌的过程中，维持温度为38℃，然后过滤得到第一物料；
S2、按重量份将100份第一物料加入83份质量分数为54wt％的蔗糖溶液中搅拌均匀，静置13h，过滤后进行烧结，烧结温度为430℃，烧结时间为1.6h，粉碎得到第二物料；
S3、将硝酸锰和硝酸铈加入水中溶解完全得到混合溶液，混合溶液中锰离子浓度为0.14mol/L，铈离子浓度为0.09mol/L，按重量份再将10份第二物料加入7.6份混合溶液中搅拌均匀，静置4.8h后，升温至215℃，保温1.8h，再升温至295℃，保温2.4h，再升温至370℃，保温1.6h，再升温至440℃，保温4.8h，然后风冷至室温，取出，粉碎后再置于7.3份浓度为0.6mol/L的氯化铵溶液中搅拌，静置9h，然后干燥得到用于室内除甲醛吸附催化剂。
实施例5
本发明提出的一种用于室内除甲醛吸附催化剂的制备方法，包括如下步骤：
S1、按重量份将50份180目沸石粉加入29份质量分数为66.7wt％的浓硝酸溶液中搅拌均匀，再加入84份质量分数为13wt％的双氧水进行搅拌3h，加入双氧水进行搅拌的过程中，维持温度为35℃，然后过滤得到第一物料；
S2、按重量份将100份第一物料加入84份质量分数为53wt％的蔗糖溶液中搅拌均匀，静置14h，过滤后进行烧结，烧结温度为420℃，烧结时间为1.7h，粉碎得到第二物料；
S3、将硝酸锰和硝酸铈加入水中溶解完全得到混合溶液，混合溶液中锰离子浓度为0.13mol/L，铈离子浓度为0.1mol/L，按重量份再将10份第二物料加入7.5份混合溶液中搅拌均匀，静置5h后，升温至210℃，保温2h，再升温至290℃，保温2.6h，再升温至365℃，保温1.7h，再升温至430℃，保温5h，然后风冷至室温，取出，粉碎后再置于7份浓度为0.67mol/L的氯化铵溶液中搅拌，静置8.5h，然后干燥得到用于室内除甲醛吸附催化剂。
采用实施例5所得用于室内除甲醛吸附催化剂进行吸附甲醛对比试验，室温下向真空干燥器通入甲醛气体，使真空干燥器中甲醛浓度达10±0.02mg/m3，再称取1g试验样品，置于含有甲醛气体的真空干燥器中，密闭保存24h后取出，检测真空干燥器中甲醛的浓度，其试验结果如下：
| 试验样品 | 真空干燥器中甲醛的浓度 |
| 实施例5 | 0.28mg/m3 |
| 活性炭 | 3.84mg/m3 |
| 甲醛清除剂 | 5.67mg/m3 |
| 甲醛催化氧化剂 | 1.36mg/m3 |
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种用于室内除甲醛吸附催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、将沸石粉加入浓硝酸溶液中搅拌均匀，再加入双氧水进行搅拌，然后过滤得到第一物料；
S2、将第一物料加入蔗糖溶液中搅拌均匀，静置，过滤后进行烧结，粉碎得到第二物料；
S3、将硝酸锰和硝酸铈加入水中溶解完全得到混合溶液，再将第二物料加入混合溶液中搅拌均匀，静置后进行烧结，取出，粉碎后再置于氯化铵溶液中搅拌，静置，然后干燥得到用于室内除甲醛吸附催化剂。
2.根据权利要求1所述用于室内除甲醛吸附催化剂的制备方法，其特征在于，S1中，沸石粉、浓硝酸溶液和双氧水的重量比为45-55:24-36:80-88，其中浓硝酸溶液的质量分数为65-68wt％，双氧水的质量分数为10-16wt％；优选地，沸石粉为160-200目。
3.根据权利要求1或2所述用于室内除甲醛吸附催化剂的制备方法，其特征在于，S1中，加入双氧水进行搅拌2-4h。
4.根据权利要求1-3任一项所述用于室内除甲醛吸附催化剂的制备方法，其特征在于，S1中，加入双氧水进行搅拌的过程中，维持温度为30-40℃。
5.根据权利要求1-4任一项所述用于室内除甲醛吸附催化剂的制备方法，其特征在于，S2中，第一物料和蔗糖溶液的重量比为100：80-88，蔗糖溶液的质量分数为50-55wt％。
6.根据权利要求1-5任一项所述用于室内除甲醛吸附催化剂的制备方法，其特征在于，S2中，烧结温度为400-440℃，烧结时间为1.5-2h。
7.根据权利要求1-6任一项所述用于室内除甲醛吸附催化剂的制备方法，其特征在于，S2中，静置时间为12-16h。
8.根据权利要求1-7任一项所述用于室内除甲醛吸附催化剂的制备方法，其特征在于，S3中，第二物料与混合溶液的重量比为10:7-8，其中混合溶液中锰离子浓度为0.1-0.16mol/L，铈离子浓度为0.08-0.12mol/L。
9.根据权利要求1-8任一项所述用于室内除甲醛吸附催化剂的制备方法，其特征在于，S3中，静置后进行烧结的具体操作为：静置4-6h后，升温至200-220℃，保温1.5-2.5h，再升温至280-300℃，保温2-3h，再升温至350-380℃，保温1-2h，再升温至400-450℃，保温4-6h，然后风冷至室温。
10.根据权利要求1-9任一项所述用于室内除甲醛吸附催化剂的制备方法，其特征在于，S3中，第二物料与氯化铵溶液的重量比为100:65-75，氯化铵溶液的浓度为0.5-0.8mol/L。
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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 | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20151125 |
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |