CN107175074A - 一种除甲醛改性活性炭及其制备方法 - Google Patents

一种除甲醛改性活性炭及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种除甲醛改性活性炭及其制备方法，其制备方法为将超微粒子二氧化钛5‑10份、纳米二氧化硅3‑5份、甲醛捕捉剂4‑6份、分散剂0.5‑1份加入60‑80℃的水中，搅拌5分钟后，加入活性炭100份、粘合剂10‑20份，接着浸泡3‑4小时，然后在80‑100℃下干燥1‑2小时，取出粗制样品；将粗制样品进行风干；风干后的粗制样品通过90目的筛网，得到产品。在活性炭上负载光触媒，在光照的条件下，光触媒催化、降解活性炭上的甲醛，生成二氧化碳和水，避免甲醛的二次污染，又增强了活性炭的吸附效果以及增长了活性炭的使用周期。

Description

一种除甲醛改性活性炭及其制备方法
技术领域
本发明涉及活性炭技术领域，具体为一种除甲醛改性活性炭及其制备方法。
背景技术
甲醛（HCHO）是一种常见的室内空气污染，主要来源于室内家具的人造板材、以甲醛为主要原料的黏合剂，以及含有甲醛成分并会向外界散发的其他各类装饰材料。甲醛为毒性较高的物质，在我国有毒化学品优先控制名单上高居第二位。针对这种情况，各种治理甲醛的技术应运而生。目前，最常用除甲醛的方法是活性炭吸附除甲醛，但存在随着甲醛的吸附，活性炭的空隙对甲醛吸附能力减弱，直至甲醛布满整个活性炭的空隙中，活性炭失去作用，同时，吸附后的甲醛不稳定，容易再次释放到空气中的技术问题。
发明内容
本发明提供一种除甲醛改性活性炭及其制备方法，以解决上述随着甲醛的吸附，空隙对甲醛吸附能力减弱，直至甲醛布满整个活性炭的空隙中，活性炭失去作用，同时，吸附后的甲醛不稳定，容易再次释放到空气中的技术问题。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：
所述除甲醛的改性活性炭，其原料按重量份数配比如下:活性炭100份，光触媒8-15份，甲醛捕捉剂4-6份，分散剂0.5-1份，粘合剂10-20份。
所述活性炭选自竹炭、椰壳炭、木质炭、煤质炭中的一种或多种。
所述光触媒由超微粒子二氧化钛和纳米二氧化硅混合组成。
所述甲醛捕捉剂采用三聚氰胺、苯酚、氨水、乙烯脲、碳酸肼中的一种。
所述分散剂采用有机聚合铵盐或聚丙烯酸钠。
所述粘合剂采用沥青或焦油。
一种除甲醛改性活性炭的制备方法，包括如下步骤：
1)将超微粒子二氧化钛5-10份、纳米二氧化硅3-5份、甲醛捕捉剂4-6份、分散剂0.5-1份溶于适量水中，搅拌5分钟后，加入活性炭100份、粘合剂10-20份，接着浸泡3-4小时，然后在80-100℃下干燥1-2小时，取出粗制样品；
2)将粗制样品进行风干；
3)风干后的粗制样品通过90目的筛网，得到产品。
所述步骤1）中采用60-80℃的水进行混合。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1、在活性炭上负载光触媒，在光照的条件下，光触媒催化、降解活性炭上的甲醛，生成二氧化碳和水，避免甲醛的二次污染，又增强了活性炭的吸附效果以及增长了活性炭的使用周期；
2、光触媒催化、降解甲醛，防止了吸附后的甲醛再次释放至空气中；
3. 在活性炭上负载光触媒，光触媒起催化、降解作用，在整个过程中，不会被消耗；
4、采用60-80℃的水进行混合，效果是使得甲醛捕捉剂溶于水中；
5. 光触媒催化、降解甲醛，生成二氧化碳和水，避免了对活性炭进行周期性日晒的麻烦。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细说明。本发明的实施方式包括但不限于下列实施例。
实施例1
将超微粒子二氧化钛5份、纳米二氧化硅3份、苯酚4份、聚丙烯酸钠0.5份溶于适量水中，水温为60℃，搅拌5分钟后，加入煤质炭100份、沥青10份，接着浸泡3小时，然后在80下干燥1小时，取出粗制样品；将粗制样品进行风干；然后将风干后的粗制样品通过90目的筛网，得到产品。
目前，市场上的活性炭的最大吸附量大部分是900mg/g,而且吸附能力随着甲醛的吸附而减弱，在室温、甲醛浓度为5mg/m^3的条件下，活性炭吸附的平均速率为0.0104mg/g.s，并且活性炭的使用周期随室内甲醛浓度不同而不同，一般而言，在甲醛高浓度下，即使在活性炭反复日晒后，其使用周期一般在1-2周；在甲醛中浓度下，即使在活性炭反复日晒后，其使用周期一般在2-3个月；甲醛低浓度下，在活性炭反复日晒后，其使用周期一般在6-12个月；但是，在使用本产品后，由于吸附后的甲醛被反应掉，随着甲醛的吸附，并不会影响活性炭对甲醛的吸附能力，活性炭能保持一个相对稳定的吸附速率，在室温、甲醛浓度为5mg/m^3的条件下，改性活性炭吸附速率为0.0165mg/g.s，而在甲醛高浓度下，该改性活性炭的使用周期为3-5周，在甲醛中浓度下，该改性活性炭的使用周期为3-6个月；在甲醛低浓度下，该改性活性炭的使用周期为8-15个月。
实施例2
将超微粒子二氧化钛10份、纳米二氧化硅5份、苯酚6份、聚丙烯酸钠1份溶于适量水中，水温为80℃，搅拌5分钟后，加入煤质炭100份、沥青20份，接着浸泡4小时，然后在100℃下干2小时，取出粗制样品；将粗制样品进行风干；然后将风干后的粗制样品通过90目的筛网，得到产品。
目前，市场上的活性炭的最大吸附量大部分是900mg/g,而且吸附能力随着甲醛的吸附而减弱，在室温、甲醛浓度为5mg/m^3的条件下，活性炭吸附的平均速率为0.0104mg/g.s，并且活性炭的使用周期随室内甲醛浓度不同而不同，一般而言，在甲醛高浓度下，即使在活性炭反复日晒后，其使用周期一般在1-2周；在甲醛中浓度下，即使在活性炭反复日晒后，其使用周期一般在2-3个月；甲醛低浓度下，在活性炭反复日晒后，其使用周期一般在6-12个月；但是，在使用本产品后，由于吸附后的甲醛被反应掉，随着甲醛的吸附，并不会影响活性炭对甲醛的吸附能力，活性炭能保持一个相对稳定的吸附速率，在室温、甲醛浓度为5mg/m^3的条件下，改性活性炭吸附速率为0.0171mg/g.s，而在甲醛高浓度下，该改性活性炭的使用周期为3-5周，在甲醛中浓度下，该改性活性炭的使用周期为3-7个月；在甲醛低浓度下，该改性活性炭的使用周期为8-15个月。
实施例3
将超微粒子二氧化钛8份、纳米二氧化硅4份、苯酚5份、聚丙烯酸钠0.8份溶于适量水中，水温为70℃，搅拌5分钟后，加入煤质炭100份、粘合剂15份，接着浸泡3.5小时，然后在90℃下干燥1.5小时，取出粗制样品；将粗制样品进行风干；然后将风干后的粗制样品通过90目的筛网，得到产品。
目前，市场上的活性炭的最大吸附量大部分是900mg/g,而且吸附能力随着甲醛的吸附而减弱，在室温、甲醛浓度为5mg/m^3的条件下，活性炭吸附的平均速率为0.0104mg/g.s，并且活性炭的使用周期随室内甲醛浓度不同而不同，一般而言，在甲醛高浓度下，即使在活性炭反复日晒后，其使用周期一般在1-2周；在甲醛中浓度下，即使在活性炭反复日晒后，其使用周期一般在2-3个月；甲醛低浓度下，在活性炭反复日晒后，其使用周期一般在6-12个月；但是，在使用本产品后，由于吸附后的甲醛被反应掉，随着甲醛的吸附，并不会影响活性炭对甲醛的吸附能力，活性炭能保持一个相对稳定的吸附速率，在室温、甲醛浓度为5mg/m^3的条件下，改性活性炭吸附速率为0.0184mg/g.s，而在甲醛高浓度下，该改性活性炭的使用周期为4-6周，在甲醛中浓度下，该改性活性炭的使用周期为4-8个月；在甲醛低浓度下，该改性活性炭的使用周期为8-15个月。
如上所述即为本发明的实施例。本发明不局限于上述实施方式，任何人应该得知在本发明的启示下做出的结构变化，凡是与本发明具有相同或相近的技术方案，均落入本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种除甲醛改性活性炭，其特征在于：所述除甲醛的改性活性炭，由以下重量份数的组分组成：活性炭100份，光触媒8-15份，甲醛捕捉剂4-6份，分散剂0.5-1份，粘合剂10-20份。
2.根据权利要求1所述的一种除甲醛改性活性炭，其特征在于：所述活性炭选自竹炭、椰壳炭、木质炭、煤质炭中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的一种除甲醛改性活性炭，其特征在于：所述光触媒由超微粒子二氧化钛和纳米二氧化硅混合组成。
4.根据权利要求1所述的一种除甲醛改性活性炭，其特征在于：所述甲醛捕捉剂采用三聚氰胺、苯酚、氨水、乙烯脲、碳酸肼中的一种。
5.根据权利要求1所述的一种除甲醛改性活性炭，其特征在于：所述分散剂采用有机聚合铵盐或聚丙烯酸钠。
6.根据权利要求1所述的一种除甲醛改性活性炭，其特征在于：所述粘合剂采用沥青或焦油。
7.根据权利要求1-6任意一项所述的一种除甲醛改性活性炭的制备方法，其特征在于,包括如下步骤：
1)将超微粒子二氧化钛、纳米二氧化硅、甲醛捕捉剂、分散剂加入水中，搅拌5分钟后，加入活性炭、粘合剂，接着浸泡3-4小时，然后在80-100℃下干燥1-2小时，取出粗制样品；
2)将粗制样品进行风干；
3)风干后的粗制样品通过90目的筛网，得到产品。
8.根据权利要求7所述的一种除甲醛改性活性炭的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中采用60-80℃的水进行混合。
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