CN106582536A - 一种改性伊利石及其制备方法和应用 - Google Patents

一种改性伊利石及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种改性伊利石及其制备方法和应用，该改性伊利石，由以下按照重量份的原料组成：伊利石30‑40份、小檗碱3‑7份、碳化钨1‑5份、乙酰丙酮11‑19份。本发明对伊利石与碳化钨混合研磨，利用乙酰丙酮进行处理，再加入小檗碱相互作用制得的改性伊利石，用于高效吸附空气中的甲醛。同时吸附甲醛后的改性伊利石可以作为一种易降解的植物肥料，不会对环境造成二次污染。本发明采用的对甲醛的吸附消除反应在室内条件下就可以很快完成，不需要其他附加条件。本发明价格便宜，原材料广泛，对人无毒害、无腐蚀性，性能稳定，制备方法操作简单，生产成本低，环保无污染，便于工业化生产。

Description

一种改性伊利石及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及环保材料技术领域，具体是改性伊利石及其制备方法和应用。
背景技术
甲醛是一种全身性毒物，它会降低机体各个器官的抗氧化能力，从而导致器官的氧化损伤，并且浓度越高损伤越严重。室内的甲醛污染主要来源于家具、建筑来源、织物、木制品填料、化妆品、清洁剂和个人用品等。目前，国内外采取了多种方法来治理室内甲醛的污染，这些净化技术总结起来主要有：吸附技术、光催化技术、空气负离子技术、化学中和技术、臭氧氧化技术、生物技术、常温催化氧化技术、材料封闭技术等。这些技术中各有各的优点，如光催化技术能降解室内甲醛，但由于其在室内，能产生光催化作用的光较少，效果有限；采用负离子技术和臭氧技术也是不错的方法，但是要使空气中产生合适量的负离子或臭氧是需要合适的条件的；化学中和技术和常温催化氧化是好的方法，在一般情况下就能消除甲醛；利用生物技术是一种较好的方法，使用条件和产生的效果都较为有限；利用材料封闭技术不能彻底的隔绝有害物，被减缓释放有害物的持续时间会更久；而采用吸附技术是当前的主流净化技术之一，它因较少受到其他使用的条件的影响，而被广泛的应用。
常用的甲醛吸附剂一般是活性炭，而活性炭生产成本较高，且需要使用大量森林资源或者煤炭资源，因此，寻求能有替代活性炭的甲醛吸附材料是有非常重要的意义。近年来国际上很多研究证明经过加工的伊利石具有极强的抑菌效果，并且能的吸附多种有害重金属及有害气体。但是现有技术中伊利石是与其它多种具有相同功效的原料复配作用的，单独的伊利石吸附有毒害气体效果不明显，现有技术对其处理过程复杂，成本高，不能满足需要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高效吸附、无腐蚀性、生产成本低、环保无污染的改性伊利石及其制备方法和应用，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种改性伊利石，由以下按照重量份的原料组成：伊利石30-40份、小檗碱3-7份、碳化钨1-5份、乙酰丙酮11-19份。
作为本发明进一步的方案：所述改性伊利石，由以下按照重量份的原料组成：伊利石32-38份、小檗碱4-6份、碳化钨2-4份、乙酰丙酮13-17份。
作为本发明进一步的方案：所述改性伊利石，由以下按照重量份的原料组成：伊利石35份、小檗碱5份、碳化钨3份、乙酰丙酮15份。
本发明另一目的是提供一种改性伊利石的制备方法，由以下步骤组成：
1)将小檗碱与其质量1.5倍的去离子水混合，制得小檗碱溶液；将乙酰丙酮与其质量3.6倍的无水乙醇混合，制得乙酰丙酮溶液；
2)将伊利石与碳化钨混合研磨，加入乙酰丙酮溶液，加热至73℃并在该温度下搅拌处理72min，然后加入小檗碱溶液，升温至108℃并在该温度下密封搅拌处理52min，然后降至61℃并在该温度下超声处理33min，超声功率为1200W，再在98-100℃的温度下搅拌至干，然后在400℃的马弗炉中煅烧3h即得改性伊利石。
本发明另一目的是提供所述改性伊利石在甲醛处理中的应用。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明对伊利石与碳化钨混合研磨，利用乙酰丙酮进行处理，再加入小檗碱相互作用制得的改性伊利石，用于高效吸附空气中的甲醛。同时吸附甲醛后的改性伊利石可以作为一种易降解的植物肥料，不会对环境造成二次污染。本发明采用的对甲醛的吸附消除反应在室内条件下就可以很快完成，不需要其他附加条件。本发明价格便宜，原材料广泛，对人无毒害、无腐蚀性，性能稳定，制备方法操作简单，生产成本低，环保无污染，便于工业化生产。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本发明实施例中，一种改性伊利石，由以下按照重量份的原料组成：伊利石30份、小檗碱3份、碳化钨1份、乙酰丙酮11份。
将小檗碱与其质量1.5倍的去离子水混合，制得小檗碱溶液；将乙酰丙酮与其质量3.6倍的无水乙醇混合，制得乙酰丙酮溶液。将伊利石与碳化钨混合研磨，加入乙酰丙酮溶液，加热至73℃并在该温度下搅拌处理72min，然后加入小檗碱溶液，升温至108℃并在该温度下密封搅拌处理52min，然后降至61℃并在该温度下超声处理33min，超声功率为1200W，再在98℃的温度下搅拌至干，然后在400℃的马弗炉中煅烧3h即得改性伊利石。
实施例2
本发明实施例中，一种改性伊利石，由以下按照重量份的原料组成：伊利石40份、小檗碱7份、碳化钨5份、乙酰丙酮19份。
将小檗碱与其质量1.5倍的去离子水混合，制得小檗碱溶液；将乙酰丙酮与其质量3.6倍的无水乙醇混合，制得乙酰丙酮溶液。将伊利石与碳化钨混合研磨，加入乙酰丙酮溶液，加热至73℃并在该温度下搅拌处理72min，然后加入小檗碱溶液，升温至108℃并在该温度下密封搅拌处理52min，然后降至61℃并在该温度下超声处理33min，超声功率为1200W，再在98-100℃的温度下搅拌至干，然后在400℃的马弗炉中煅烧3h即得改性伊利石。
实施例3
本发明实施例中，一种改性伊利石，由以下按照重量份的原料组成：伊利石32份、小檗碱4份、碳化钨2份、乙酰丙酮13份。
将小檗碱与其质量1.5倍的去离子水混合，制得小檗碱溶液；将乙酰丙酮与其质量3.6倍的无水乙醇混合，制得乙酰丙酮溶液。将伊利石与碳化钨混合研磨，加入乙酰丙酮溶液，加热至73℃并在该温度下搅拌处理72min，然后加入小檗碱溶液，升温至108℃并在该温度下密封搅拌处理52min，然后降至61℃并在该温度下超声处理33min，超声功率为1200W，再在99℃的温度下搅拌至干，然后在400℃的马弗炉中煅烧3h即得改性伊利石。
实施例4
本发明实施例中，一种改性伊利石，由以下按照重量份的原料组成：伊利石38份、小檗碱6份、碳化钨4份、乙酰丙酮17份。
将小檗碱与其质量1.5倍的去离子水混合，制得小檗碱溶液；将乙酰丙酮与其质量3.6倍的无水乙醇混合，制得乙酰丙酮溶液。将伊利石与碳化钨混合研磨，加入乙酰丙酮溶液，加热至73℃并在该温度下搅拌处理72min，然后加入小檗碱溶液，升温至108℃并在该温度下密封搅拌处理52min，然后降至61℃并在该温度下超声处理33min，超声功率为1200W，再在99℃的温度下搅拌至干，然后在400℃的马弗炉中煅烧3h即得改性伊利石。
实施例5
本发明实施例中，一种改性伊利石，由以下按照重量份的原料组成：伊利石35份、小檗碱5份、碳化钨3份、乙酰丙酮15份。
将小檗碱与其质量1.5倍的去离子水混合，制得小檗碱溶液；将乙酰丙酮与其质量3.6倍的无水乙醇混合，制得乙酰丙酮溶液。将伊利石与碳化钨混合研磨，加入乙酰丙酮溶液，加热至73℃并在该温度下搅拌处理72min，然后加入小檗碱溶液，升温至108℃并在该温度下密封搅拌处理52min，然后降至61℃并在该温度下超声处理33min，超声功率为1200W，再在99℃的温度下搅拌至干，然后在400℃的马弗炉中煅烧3h即得改性伊利石。
对比例1
除不含有乙酰丙酮外，其原料含量及制备过程与实施例5一致。
对比例2
除不含有碳化钨外，其原料含量及制备过程与实施例5一致。
对比例3
除不含有乙酰丙酮以及碳化钨外，其原料含量及制备过程与实施例5一致。
实施例6
对实施例1-5和对比例1-3制得的产品进行性能测试。方法是制备一个含一定浓度甲醛的环境，然后用一定质量的改性伊利石去消除，按国家标准检测剩下甲醛的量，计算出被消除甲醛的量。
具体操作方式如下：将1g或2g粉体放入一个500ml的密闭空间中，注入2μg的甲醛。静置24小时候将密闭空间内气体抽出，通入乙酰丙酮和乙酸铵的混合溶液中，60℃恒温水浴加热15分钟待溶液变色后测紫外-可见光谱，得到样品的吸光度。然后根据回归方程可以算出样品中所含的剩余的甲醛量，从而得出被吸附的甲醛含量。(测试方法与过程依据GB/T15516-1995空气质量甲醛的测定乙酰丙酮分光光度法)
表1不同重量的活性炭的甲醛吸附量(24小时)
1g粉体甲醛吸附量(μg) 2g粉体甲醛吸附量(μg)
实施例1 0.54 0.89
实施例2 0.55 0.91
实施例3 0.72 1.28
实施例4 0.75 1.33
实施例5 0.98 1.85
对比例1 0.12 0.21
对比例2 0.25 0.44
对比例3 0.10 0.19
伊利石原粉 0.03 0.05
通过实施例1-5和对比例1-3以及伊利石原粉进行甲醛吸收测试可以看出，采用相同的测试条件下，改性后伊利石吸收甲醛的效果明显优于伊利石原粉，可见改性对伊利石吸附甲醛的性能带来了较大的提升；另外乙酰丙酮、碳化钨对伊利石的改性也有较大影响。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (5)

1.一种改性伊利石，其特征在于，由以下按照重量份的原料组成：伊利石30-40份、小檗碱3-7份、碳化钨1-5份、乙酰丙酮11-19份。
2.根据权利要求1所述的改性伊利石，其特征在于，由以下按照重量份的原料组成：伊利石32-38份、小檗碱4-6份、碳化钨2-4份、乙酰丙酮13-17份。
3.根据权利要求1所述的改性伊利石，其特征在于，由以下按照重量份的原料组成：伊利石35份、小檗碱5份、碳化钨3份、乙酰丙酮15份。
4.一种如权利要求1-3任一所述的改性伊利石的制备方法，其特征在于，由以下步骤组成：
1）将小檗碱与其质量1.5倍的去离子水混合，制得小檗碱溶液；将乙酰丙酮与其质量3.6倍的无水乙醇混合，制得乙酰丙酮溶液；
2）将伊利石与碳化钨混合研磨，加入乙酰丙酮溶液，加热至73℃并在该温度下搅拌处理72min，然后加入小檗碱溶液，升温至108℃并在该温度下密封搅拌处理52min，然后降至61℃并在该温度下超声处理33min，超声功率为1200W，再在98-100℃的温度下搅拌至干，然后在400℃的马弗炉中煅烧3h即得改性伊利石。
5.如权利要求1-3任一所述的改性伊利石在甲醛处理中的应用。
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