CN105251468B - 一种环保型室内有毒气体吸附剂的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种环保型室内有毒气体吸附剂的制备方法,属于空气净化领域。本发明以溶胶滴定法制得纳米二氧化钛壳聚糖光催化粉末,再通过对吊兰叶进行酶解浓缩得到吊兰精华液用以净化室内甲醛,之后以玉米淀粉和鸡蛋清作交联剂,将光催化粉末和吊兰精华液混合成稠状物,装入多孔疏松的半酶解花生壳中,并以米糠蜡封住花生壳裂口干燥后即得一种环保型室内有毒气体吸附剂。本实例证明,本发明操作简单易行,不仅吸附效果显著,使得去除率达到了99%以上,而且处理费用比较低,对于人体以及环境没有任何危害。

Description

一种环保型室内有毒气体吸附剂的制备方法
技术领域
[0001]本发明公开了一种环保型室内有毒气体吸附剂的制备方法,属于空气净化领域。
背景技术
[0002]有毒气体,顾名思义,就是对人体产生危害,能够致人中毒的气体,常见的有毒气 体有一氧化碳、二氧化硫、氯气、化学毒气、光气、双光气、氰化氢、芥子气、甲醛等。 ^003]随着人民生活水平的日益提高,室内装修十分普遍,然而,醛(如脲醛、酚醛等)生 产G、合成地板(胶合板、密度板等)生产厂,以及将其用于装修居室(门、门框等)时,从其中 游离出来的甲醛会对室内空间造成严重的污染。不仅如此,甲醛有刺激性气味,低浓度即可 嗅到,人对甲醛的嗅觉阈通常是0.06-0.07mg/m3。但有较大的个体差异性,有人可达 2.66mg/m3,长期、低浓度接触甲醛会引起头痛、头晕、乏力、感觉障碍、免疫力降低,并可出 现瞌睡、记忆力减退或神经衰弱、精神抑郁;慢性中毒对呼吸系统的危害也是巨大的,长期 接触甲醛可引发呼吸功能障碍和肝中毒性病变,表现为肝细胞损伤、肝辐射能异常等。对于 室内空气中甲醛含量国家有个统一的标准即0 • 〇8mg/m3,超过这个标准将对人体产生较明 显的损害。目前现代技术去除室内甲醛的方法有三种,分别为植物消除法、共沉淀法和沉积 沉底法。
[0004]首先植物消除法是指利用一些能够进行光合作用的植物吸收室内甲醛,从而释放 氧气,比如:吊兰、芦荟、虎尾、美人蕉等,这种空气中甲醛消除方法消除率比较低,消除不够 彻底;其次共沉淀法是指将铁盐和氯金混合溶解,加入各种沉淀剂,形成氢氧化金的混合物 沉淀,通过沉淀分离、干燥及活化处理后得到催化剂,该方法操作过程比较复杂;最后的沉 积沉底法是将金属氧化物载体分散到氯金酸的水溶液中,在充分搅拌的条件下,加入碱性 物质,控制一定的温度和pH值,使金沉积在载体表面上,随后进行分离,干燥及活化处理后 得到催化剂,但是过程和共沉淀法一样比较复杂,且去除率比较低;另外,如果甲醛超标,如 果由专业公司进行甲醛处理,费用比较高,程序也非常复杂。
发明内容
[0005] 本发明主要解决的技术问题:针对目前室内装修后,往往游离出来的甲醛会严重 超标,对室内空间以及人体造成危害,而常用的甲醛去除方法,不仅去除率比较低,去除不 够彻底,而且处理程序非常复杂,费用比较高的缺点,提供了一种环保型室内有毒气体吸附 剂的制备方法。该方法以溶胶滴定法制得纳米二氧化钛壳聚糖光催化粉末,再通过对吊兰 叶进行酶解浓缩得到吊兰精华液用以净化室内甲醛,之后以玉米淀粉和鸡蛋清作交联剂, 将光催化粉末和吊兰精华液混合成稠状物,装入多孔疏松的半酶解花生壳中,并以米糠蜡 封住花生壳裂口干燥后即得一种环保型室内有毒气体吸附剂。不仅吸附效果显著,使得去 除率达到了99%以上,而且处理费用比较低,对于人体以及环境没有任何危害。
[0006] 为了解决上述的技术问题,本发明所采用的技术方案是:
[0007] (1)取〇 • 1〜〇 • 2mol钛酸四丁酯倒入300〜400mL无水乙醇中,用高速分散仪分散搅 拌直至形成均匀透明的溶液1,之后称取5〜lOg壳聚糖粉末,溶于50〜l〇〇mL质量浓度为 8〇%的乙酸溶液中,放置在磁力搅拌机上,以200〜300r/min的转速搅拌15〜20min形成均 匀溶液2;
[0008] (2)用注射器将上述配制的溶液2逐滴滴加进溶液1中,保持200〜300r/min的转速 持续搅拌1〜2h,形成均匀的壳聚糖/二氧化钛溶胶,之后将其放入保温箱,在35〜45。(:下陈 化2〜3天,将干溶胶放入烘箱,在60〜70 °C下干燥10〜15h,再放入研钵研磨成粉末,放入马 弗炉,以400〜500°C的高温煅烧2〜3h,制得纳米二氧化钛壳聚糖光催化粉末,备用;
[0009] (3)取200〜300g新鲜吊兰叶片,用蒸馏水冲洗叶片表面洗去浮尘,放入气流粉碎 机粉碎,过20目标准筛得吊兰叶碎片,之后将吊兰叶碎片放入陶瓷罐中,加入〇.5〜lg蛋白 酶和0 • 3〜0 • 5g纤维素酶,加入5〇0〜6〇OmL蒸馈水,再用质量浓度为3〇 %的柠檬酸调节PH至 3〜4,用玻璃棒搅拌均匀后,在35〜45°C下酶解2〜3天;
[0010] (4)将上述酶解物过滤去除残渣,得到酶解液,将酶解液移入浓缩罐中,降低罐内 压力至1100〜1200Pa,进行减压浓缩,得到吊兰叶提取物浓缩液,备用;
[0011] (5)将上述制得的纳米二氧化钛壳聚糖光催化粉末和吊兰叶提取物浓缩液按固液 比为1:2进行混合,加入10〜20g玉米淀粉和5〜1¾鸡蛋清作为交联剂,放置在磁力搅拌机 上,以400〜5〇〇r/min的转速搅拌1〜2h,得到粘稠状混合物;
[0012] (6)取1〜2kg花生壳放入质量浓度为40%的氢氧化钠溶液浸泡12〜18h,取出后用 去离子水冲洗3〜5次,再放入发酵罐中,加入1〜如纤维素酶和〇 • 5〜lg脂肪酶,用蒸馏水浸 没花生壳,在25〜35 °C下静置酶解I2〜1池,取出后放入烘箱烘干,得到多孔疏松的半酶解 花生壳;
[0013] (7)将上述制得的粘稠状混合物装填入半酶解花生壳中,用熔融状态的米糠蜡封 住花生壳裂口,填入量以充满花生壳腔4/5为宜,之后用鼓风千燥机将其干燥,即得一种环 保型室内有毒气体吸附剂。
[00M]本发明的应用方法是:在使用过程中,取本发明所制得的环保型室内有毒气体吸 附剂2〇〜25g放入干燥袋中,并用夹子密封袋口后,放置在室内任何角落,其中每平方米放 置1〜3个装有吸附剂的干燥袋,5〜l〇h后,可以测量甲醛含量,使得甲醛含量从原来的8.6 〜9 •2 mg/m3降低到了 0 • 〇5〜〇 • 〇8mg/m3,达到了国家甲醛排放标准,甲醛去除率高达99 %以 上。
[0015] 本发明的有效效果是:
[0016] (1)甲醛去除简单,对于室内空气中的甲醛吸附效果好;
[0017] (2)去除率比较高,达到99 %以上,且对于人体和环境没有任何危害。
具体实施方式
[0018] 首先取0.1〜0_2mol钛酸四丁酯倒入300〜400tnL无水乙醇中,用高速分散仪分散 搅拌直至形成均匀透明的溶液1,之后称取5〜10g壳聚糖粉末,溶于50〜100mL质量浓度为 80%的乙酸溶液中,放置在磁力搅拌机上,以200〜3001'/1^11的转速搅拌15〜201^11形成均 匀溶液2;然后用注射器将上述配制的溶液2逐滴滴加进溶液1中,保持200〜300r/min的转 速持续搅拌1〜2h,形成均匀的壳聚糖/二氧化钛溶胶,之后将其放入保温箱,在35〜45。(:下 陈化2〜3天,将干溶胶放入烘箱,在60〜70。(:下干燥10〜15h,再放入研钵研磨成粉末,放入 马弗炉,以400〜500 °C的高温煅烧2〜3h,制得纳米二氧化钛壳聚糖光催化粉末,备用;之后 取200〜300g新鲜吊兰叶片,用蒸馏水冲洗叶片表面洗去浮尘,放入气流粉碎机粉碎,过2〇 目标准筛得吊兰叶碎片,之后将吊兰叶碎片放入陶瓷罐中,加入0.5〜lg蛋白酶和0.3〜 〇 • 5g纤维素酶,加入5〇〇〜600mL蒸馏水,再用质量浓度为30 %的柠檬酸调节pH至3〜4,用玻 璃棒搅拌均匀后,在35〜45°C下酶解2〜3天;随后将上述酶解物过滤去除残渣,得到酶解 液,将酶解液移入浓缩罐中,降低罐内压力至1100〜1200Pa,进行减压浓缩,得到吊兰叶提 取物浓缩液,备用;接下来将上述制得的纳米二氧化钛壳聚糖光催化粉末和吊兰叶提取物 浓缩液按固液比为1:2进行混合,加入10〜20g玉米淀粉和5〜15g鸡蛋清作为交联剂,放置 在磁力搅拌机上,以400〜500r/min的转速搅拌1〜2h,得到粘稠状混合物;取1〜2kg花生壳 放入质量浓度为40 %的氢氧化钠溶液浸泡12〜18h,取出后用去离子水冲洗3〜5次,再放入 发酵罐中,加入1〜3g纤维素酶和0•5〜lg脂肪酶,用蒸馏水浸没花生壳,在25〜35°C下静置 酶解12〜18h,取出后放入烘箱烘干,得到多孔疏松的半酶解花生壳;最后将上述制得的粘 稠状混合物装填入半酶解花生壳中,用熔融状态的米糠蜡封住花生壳裂口,填入量以充满 花生壳腔4/5为宜,之后用鼓风干燥机将其干燥,即得一种环保型室内有毒气体吸附剂。 [0019]实例 1
[0020] 首先取O.lmol钛酸四丁酯倒入300mL无水乙醇中,用高速分散仪分散搅拌直至形 成均匀透明的溶液1,之后称取5g壳聚糖粉末,溶于50mL质量浓度为80%的乙酸溶液中,放 置在磁力搅拌机上,以200r/min的转速搅拌15min形成均匀溶液2;然后用注射器将上述配 制的溶液2逐滴滴加进溶液1中,保持200r/min的转速持续搅拌lh,形成均匀的壳聚糖/二氧 化钛溶胶,之后将其放入保温箱,在35 °C下陈化2天,将干溶胶放入烘箱,在60°C下干燥10h, 再放入研钵研磨成粉末,放入马弗炉,以40(TC的高温煅烧2h,制得纳米二氧化钛壳聚糖光 催化粉末,备用;之后取200g新鲜吊兰叶片,用蒸馏水冲洗叶片表面洗去浮尘,放入气流粉 碎机粉碎,过20目标准筛得吊兰叶碎片,之后将吊兰叶碎片放入陶瓷罐中,加入0.5g蛋白酶 和0.3g纤维素酶,加入500mL蒸馏水,再用质量浓度为30 %的柠檬酸调节pH至3,用玻璃棒搅 拌均匀后,在35°C下酶解2天;随后将上述酶解物过滤去除残渣,得到酶解液,将酶解液移入 浓缩罐中,降低罐内压力至llOOPa,进行减压浓缩,得到吊兰叶提取物浓缩液,备用;接下来 将上述制得的纳米二氧化钛壳聚糖光催化粉末和吊兰叶提取物浓缩液按固液比为1:2进行 混合,加入10g玉米淀粉和5g鸡蛋清作为交联剂,放置在磁力搅拌机上,以400r/min的转速 搅拌lh,得到粘稠状混合物;取lkg花生壳放入质量浓度为40%的氢氧化钠溶液浸泡12h,取 出后用去离子水冲洗3次,再放入发酵罐中,加入lg纤维素酶和0.5g脂肪酶,用蒸馏水浸没 花生壳,在25°C下静置酶解12h,取出后放入烘箱烘干,得到多孔疏松的半酶解花生壳;最后 将上述制得的粘稠状混合物装填入半酶解花生壳中,用熔融状态的米糠蜡封住花生壳裂 口,填入量以充满花生壳腔4/5为宜,之后用鼓风干燥机将其干燥,即得一种环保型室内有 毒气体吸附剂。
[0021]本实例操作简单易行,在使用过程中,取本发明所制得的环保型室内有毒气体吸 附剂20g放入干燥袋中,并用夹子密封袋口后,放置在室内任何角落,其中每平方米放置1个 装有吸附剂的干燥袋,5h后,可以测量甲醛含量,使得甲醛含量从原来的9.2 mg/m3降低到 了 0.08mg/m3,达到了国家甲醛排放标准,甲醛去除率高达99.1 %。
[0022]实例2
[0023] 首先取0.15mol钛酸四丁酯倒入350mL无水乙醇中,用高速分散仪分散搅拌直至形 成均匀透明的溶液1,之后称取7g壳聚糖粉末,溶于80mL质量浓度为80%的乙酸溶液中,放 置在磁力搅拌机上,以250r/min的转速搅拌17min形成均匀溶液2;然后用注射器将上述配 制的溶液2逐滴滴加进溶液1中,保持250r/min的转速持续搅拌1.5h,形成均匀的壳聚糖/二 氧化钛溶胶,之后将其放入保温箱,在40°C下陈化2.5天,将干溶胶放入烘箱,在65°C下干燥 13h,再放入研钵研磨成粉末,放入马弗炉,以450°C的高温锻烧2.5h,制得纳米二氧化钛壳 聚糖光催化粉末,备用;之后取250g新鲜吊兰叶片,用蒸馏水冲洗叶片表面洗去浮尘,放入 气流粉碎机粉碎,过20目标准筛得吊兰叶碎片,之后将吊兰叶碎片放入陶瓷罐中,加入0.8g 蛋白酶和0.4g纤维素酶,加入550mL蒸馏水,再用质量浓度为30%的柠檬酸调节pH至3.5,用 玻璃棒搅拌均匀后,在40°C下酶解2.5天;随后将上述酶解物过滤去除残渣,得到酶解液,将 酶解液移入浓缩罐中,降低罐内压力至1150Pa,进行减压浓缩,得到吊兰叶提取物浓缩液, 备用;接下来将上述制得的纳米二氧化钛壳聚糖光催化粉末和吊兰叶提取物浓缩液按固液 比为1:2进行混合,加入15g玉米淀粉和l〇g鸡蛋清作为交联剂,放置在磁力搅拌机上,以 45(^/1^11的转速搅拌1.511,得到粘稠状混合物;取1.51^花生壳放入质量浓度为40%的氢氧 化钠溶液浸泡16h,取出后用去离子水冲洗4次,再放入发酵罐中,加入2g纤维素酶和0.8g脂 肪酶,用蒸馈水浸没花生壳,在30°C下静置酶解16h,取出后放入烘箱烘干,得到多孔疏松的 半酶解花生壳;最后将上述制得的粘稠状混合物装填入半酶解花生壳中,用熔融状态的米 糠蜡封住花生壳裂口,填入量以充满花生壳腔4/5为宜,之后用鼓风干燥机将其千燥,即得 一种环保型室内有毒气体吸附剂。
[0024] 本实例操作简单易行,在使用过程中,取本发明所制得的环保型室内有毒气体吸 附剂23g放入干燥袋中,并用夹子密封袋口后,放置在室内任何角落,其中每平方米放置2个 装有吸附剂的干燥袋,8h后,可以测量甲醛含量,使得甲醛含量从原来的8.9 tng/m3降低到 了0 • 06mg/m3,达到了国家甲醛排放标准,甲醛去除率高达99.3 %。
[0025]实例3
[0026] 首先取〇.2mol钛酸四丁酯倒入400mL无水乙醇中,用高速分散仪分散搅拌直至形 成均匀透明的溶液1,之后称取10g壳聚糖粉末,溶于1 OOmL质量浓度为80 %的乙酸溶液中, 放置在磁力搅拌机上,以300r/min的转速搅拌20min形成均匀溶液2;然后用注射器将上述 配制的溶液2逐滴滴加进溶液1中,保持300r/min的转速持续搅拌2h,形成均匀的壳聚糖/二 氧化钛溶胶,之后将其放入保温箱,在45 °C下陈化3天,将干溶胶放入烘箱,在70°C下干燥 15h,再放入研钵研磨成粉末,放入马弗炉,以500 °C的高温煅烧3h,制得纳米二氧化钛壳聚 糖光催化粉末,备用;之后取300g新鲜吊兰叶片,用蒸馏水冲洗叶片表面洗去浮尘,放入气 流粉碎机粉碎,过20目标准筛得吊兰叶碎片,之后将吊兰叶碎片放入陶瓷罐中,加入lg蛋白 酶和0.5g纤维素酶,加入600mL蒸馏水,再用质量浓度为30%的柠檬酸调节pH至4,用玻璃棒 搅拌均匀后,在45 °C下酶解3天;随后将上述酶解物过滤去除残渣,得到酶解液,将酶解液移 入浓缩罐中,降低罐内压力至1200Pa,进行减压浓缩,得到吊兰叶提取物浓缩液,备用;接下 来将上述制得的纳米二氧化钛壳聚糖光催化粉末和吊兰叶提取物浓缩液按固液比为1:2进 行混合,加入20g玉米淀粉和15g鸡蛋清作为交联剂,放置在磁力搅拌机上,以500r/min的转 速搅拌2h,得到粘稠状混合物;取2kg花生壳放入质量浓度为40 %的氢氧化钠溶液浸泡18h, 取出后用去离子水冲洗5次,再放入发酵罐中,加入3g纤维素酶和lg脂肪酶,用蒸馏水浸没 花生壳,在35°C下静置酶解18h,取出后放入烘箱烘干,得到多孔疏松的半酶解花生壳;最后 将上述制得的粘稠状混合物装填入半酶解花生壳中,用熔融状态的米糠蜡封住花生壳裂 口,填入量以充满花生壳腔4/5为宜,之后用鼓风千燥机将其干燥,即得一种环保型室内有 毒气体吸附剂。
[0027] 本实例操作简单易行,在使用过程中,取本发明所制得的环保型室内有毒气体吸 附剂25g放入干燥袋中,并用夹子密封袋口后,放置在室内任何角落,其中每平方米放置3个 装有吸附剂的干燥袋,l〇h后,可以测量甲醛含量,使得甲醛含量从原来的8 • emg/m3降低到 了0.05mg/m3,达到了国家甲醛排放标准,甲醛去除率高达99.4 %。

Claims (1)

1.一种环保型室内有毒气体吸附剂的制备方法,其特征在于具体制备步骤为: (1) 取0_1〜0_2mol钛酸四丁酯倒入300〜400mL无水乙醇中,用髙速分散仪分散搅拌直 至形成均匀透明的溶液1,之后称取5〜l〇g壳聚糖粉末,溶于5〇〜l〇〇mL质量浓度为80%的 乙酸溶液中,放置在磁力搅拌机上,以200〜3〇Or/min的转速搅拌15〜2〇min形成均勾溶液 2; (2) 用注射器将上述配制的溶液2逐滴滴加进溶液1中,保持200〜300r/min的转速持续 搅拌1〜2h,形成均匀的壳聚糖/二氧化钛溶胶,之后将其放入保温箱,在35〜45。(:下陈化2 〜3天,将干溶胶放入烘箱,在(30〜70°C下干燥10〜1沾,再放入研钵研磨成粉末,放入马弗 炉,以400〜500°C的高温煅烧2〜3h,制得纳米二氧化钛壳聚糖光催化粉末,备用; (3) 取200〜3〇Og新鲜吊兰叶片,用蒸馏水冲洗叶片表面洗去浮尘,放入气流粉碎机粉 碎,过20目标准师得吊二叶碎片,之后将吊兰叶碎片放入陶瓷罐中,加入〇 • 5〜lg蛋白酶和 0 • 3〜0 • 5g纤维素酶,加入500〜600mL蒸馈水,再用质量浓度为30 %的柠檬酸调节pH至3〜 4,用玻璃棒搅拌均匀后,在35〜45°C下酶解2〜3天; (4) 将上述酶解物过滤去除残渣,得到酶解液,将酶解液移入浓缩罐中,降低罐内压力 至1100〜1200Pa,进行减压浓缩,得到吊兰叶提取物浓缩液,备用; (5) 将上述制得的纳米二氧化钛壳聚糖光催化粉末和吊兰叶提取物浓缩液按固液比为 1:2进行混合,加入1〇〜20g玉米淀粉和5〜15g鸡蛋清作为交联剂,放置在磁力搅拌机上,以 400〜500r/m in的转速搅拌1〜2h,得到粘稠状混合物; ⑹取1〜2kg花生壳放入质量浓度为40%的氢氧化钠溶液浸泡12〜18h,取出后用去离 子水冲洗3〜5次,再放入发酵罐中,加入1〜3g纤维素酶和0 • 5〜lg脂肪酶,用蒸馏水浸没花 生壳,在25〜35°C下静置酶解12〜18h,取出后放入烘箱烘干,得到多孔疏松的半酶解花生 壳; (7)将上述制得的粘稠状混合物装填入半酶解花生壳中,用熔融状态的米糠蜡封住花 生壳裂口,填入量充满花生壳腔4/5,之后用鼓风干燥机将其干燥,即得一种环保型室内有 毒气体吸附剂。
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