CN105435740A - 一种负载二氧化锰的活性炭甲醛吸附剂的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种负载二氧化锰的活性炭甲醛吸附剂的制备方法，包括有如下步骤：1)将活性炭、高锰酸钾、浓硫酸依次加入到去离子水中，在70～95℃水浴加热下搅拌进行反应100～200分钟；2)反应结束后用蒸馏水充分清洗去除未反应的高锰酸钾和硫酸，在80-100℃下干燥12-24h，即得到负载二氧化锰的活性炭甲醛吸附剂。按质量比计，活性炭∶高锰酸钾∶去离子水∶浓硫酸之比为1：0.1～5：100～500：1-5。本发明制备方法中使用的高锰酸钾可以对活性炭再造孔，通过与活性炭表面的碳发生刻蚀，调节活性炭表面的孔口结构和孔口尺寸。

Description

一种负载二氧化锰的活性炭甲醛吸附剂的制备方法
技术领域
本发明涉及吸附剂领域技术，特别是提供一种负载二氧化锰的活性炭甲醛吸附剂的制备方法。
背景技术
甲醛是室内最严重的有机气体污染物之一，具有非常高的毒性，2004年6月世界卫生组织国际癌症研究中心(IARC)发表的一项报告中称高浓度的甲醛能引起耳鼻喉癌症及其他身体疾病，在我国有毒化学品优先控制名单上，第一位为二恶英，第二位即为甲醛，因此，甲醛对人类健康危害极大。《室内空气质量标准》(GB/T18883-2002)中规定我国室内空气中甲醛的卫生标准(最高允许质量浓度)为0.08mg/m3(室温下约为0.06ppm)，而公共场所空气中甲醛浓度不得高于0.12mg/m3。目前，活性炭吸附法是净化室内甲醛最成熟的方法。中国专利ZL201010193819.6公开了一种具有复合吸附功能的甲醛吸附剂的制备方法，涉及一种吸附剂：配制2％～25％氢氧化钾溶液；将氢氧化钾溶液加入盛有颗粒状活性炭的容器内，搅拌，浸渍；将浸渍后的活性炭过滤，晾干，烘干，即得具有复合吸附功能的甲醛吸附剂；所制备得到的甲醛吸附剂只是经过简单的KOH再处理，其对甲醛吸附量提升量有限。
发明内容
有鉴于此，本发明针对现有技术存在之缺失，本发明的目的在于提供本发明的目的在于提供一种负载二氧化锰的活性炭甲醛吸附剂的制备方法，其所制得吸附剂吸附量大，降解效果好。
为实现上述目的，本发明采用如下之技术方案：一种负载二氧化锰的活性炭甲醛吸附剂的制备方法，包括有如下步骤：
1)将活性炭、高锰酸钾、浓硫酸依次加入到去离子水中，在70～95℃水浴加热下搅拌进行反应100～200分钟；
2)反应结束后用蒸馏水充分清洗去除未反应的高锰酸钾和硫酸，在80-100℃下干燥12-24h，即得到负载二氧化锰的活性炭甲醛吸附剂。
作为一种优选方案，按质量比计，活性炭∶高锰酸钾∶去离子水∶浓硫酸之比为1：0.1～5：100～500：1-5。
作为一种优选方案，所述的活性炭原料为木质活性炭和秸秆活性炭中的一种或两者的组合物。
作为一种优选方案，所述的高锰酸钾纯度为99％以上；所述的浓硫酸的质量浓度为98％。
本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体为：
1、本发明制备方法中使用的高锰酸钾可以对活性炭再造孔，通过与活性炭表面的碳发生刻蚀，调节活性炭表面的孔口结构和孔口尺寸。
2、二氧化锰具有较强的氧化性，可与甲醛发生氧化还原反应，将甲醛分解成二氧化钛和水，负载了二氧化锰的活性炭吸附剂的吸附量提升很大，原理就在于比表面积大、微孔丰富的活性炭把甲醛吸附，然后负载在活性炭孔里的二氧化锰将其分解。
3.本发明工艺简单，原料价廉，制备条件温和，操作简单，因此易于推广产业化和市场化。
具体实施方式
实施例1
一种负载二氧化锰的活性炭甲醛吸附剂的制备方法，包括有如下步骤：
1)将活性炭、高锰酸钾、浓硫酸依次加入到去离子水中，在100℃下搅拌进行反应100分钟；活性炭原料为木质活性炭；高锰酸钾纯度为99％以上；所述的浓硫酸的质量浓度为98％；按质量比计，活性炭∶高锰酸钾∶去离子水∶浓硫酸之比为1：0.1：100：1。
2)反应结束后用蒸馏水充分清洗去除未反应的高锰酸钾和硫酸，在100℃下干燥14h，即得到负载二氧化锰的活性炭甲醛吸附剂。
实施例2
一种负载二氧化锰的活性炭甲醛吸附剂的制备方法，包括有如下步骤：
1)将活性炭、高锰酸钾、浓硫酸依次加入到去离子水中，在80℃下搅拌进行反应200分钟；活性炭原料为秸秆活性炭；高锰酸钾纯度为99％以上；所述的浓硫酸的质量浓度为98％；按质量比计，活性炭∶高锰酸钾∶去离子水∶浓硫酸之比为1：5：500：5。
2)反应结束后用蒸馏水充分清洗去除未反应的高锰酸钾和硫酸，在100℃下干燥12h，即得到负载二氧化锰的活性炭甲醛吸附剂。
实施例3
一种负载二氧化锰的活性炭甲醛吸附剂的制备方法，包括有如下步骤：
1)将活性炭、高锰酸钾、浓硫酸依次加入到去离子水中，在75℃下搅拌进行反应120分钟；活性炭原料为木质活性炭；高锰酸钾纯度为99％以上；所述的浓硫酸的质量浓度为98％；按质量比计，活性炭∶高锰酸钾∶去离子水∶浓硫酸之比为1：3：400：3。
2)反应结束后用蒸馏水充分清洗去除未反应的高锰酸钾和硫酸，在80℃下干燥14h，即得到负载二氧化锰的活性炭甲醛吸附剂。
实施例4
一种负载二氧化锰的活性炭甲醛吸附剂的制备方法，包括有如下步骤：
1)将活性炭、高锰酸钾、浓硫酸依次加入到去离子水中，在89℃下搅拌进行反应160分钟；活性炭原料为木质活性炭和秸秆活性炭中的一种或两者的组合物；高锰酸钾纯度为99％以上；所述的浓硫酸的质量浓度为98％；按质量比计，活性炭∶高锰酸钾∶去离子水∶浓硫酸之比为1：2：300：3。
2)反应结束后用蒸馏水充分清洗去除未反应的高锰酸钾和硫酸，在90℃下干燥14h，即得到负载二氧化锰的活性炭甲醛吸附剂。
实施例5
一种负载二氧化锰的活性炭甲醛吸附剂的制备方法，包括有如下步骤：
1)将活性炭、高锰酸钾、浓硫酸依次加入到去离子水中，在80℃下搅拌进行反应120分钟；活性炭原料为木质活性炭和秸秆活性炭中的一种或两者的组合物；高锰酸钾纯度为99％以上；所述的浓硫酸的质量浓度为98％；按质量比计，活性炭∶高锰酸钾∶去离子水∶浓硫酸之比为1：1：250：2。
2)反应结束后用蒸馏水充分清洗去除未反应的高锰酸钾和硫酸，在80℃下干燥24h，即得到负载二氧化锰的活性炭甲醛吸附剂。
对比例
市面上使用的活性炭产品；
甲醛吸附量测试方法：分别称取活性炭产品1.00g于培养皿中，置于封闭的饱和甲醛气氛中，静态让其充分吸收甲醛，经吸附200h后取出，立即转移到烧杯中，加入25ml蒸馏水浸泡12h，用定性滤纸于玻璃漏斗中过滤，并用少量蒸馏水洗涤2～3次，合并滤液并定容至50ml，滤液经过稀释500倍后，采用乙酰丙酮分光分度法测定其吸光度，并与已知甲醛标准工作曲线对照，得出上每克产品吸附甲醛量(mg/g)，如下表：
实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 对比例
189 193 195 195 194 78
通过上表可以看出，本发明所述的负载二氧化锰的活性炭甲醛吸附剂的制备方法，通过负载了二氧化锰进行改性，甲醛吸附量大大提高，对甲醛的吸附性能得到了较大改善，可作为环境保护中一种新型优良的甲醛吸附剂。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何细微修改、等同变化和修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (4)

1.一种负载二氧化锰的活性炭甲醛吸附剂的制备方法，其特征在于：包括有如下步骤：
1)将活性炭、高锰酸钾、浓硫酸依次加入到去离子水中，在70～95℃水浴加热下搅拌进行反应100～200分钟；
2)反应结束后用蒸馏水充分清洗去除未反应的高锰酸钾和硫酸，在80-100℃下干燥12-24h，即得到负载二氧化锰的活性炭甲醛吸附剂。
2.根据权利要求1所述一种负载二氧化锰的活性炭甲醛吸附剂的制备方法，其特征在于：按质量比计，活性炭∶高锰酸钾∶去离子水∶浓硫酸之比为1：0.1～5：100～500：1-5。
3.根据权利要求1所述一种负载二氧化锰的活性炭甲醛吸附剂的制备方法，其特征在于：所述的活性炭原料为木质活性炭和秸秆活性炭中的一种或两者的组合物。
4.根据权利要求1所述一种负载二氧化锰的活性炭甲醛吸附剂的制备方法，其特征在于：所述的高锰酸钾纯度为99％以上；所述的浓硫酸的质量浓度为98％。
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