CN108187470B - 甲醛捕捉凝胶 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种甲醛捕捉凝胶，包括以下质量份的组分：纳米氧化亚铅0.3～0.9份；纳米氧化铁0.3～0.9份；纳米碳酸钙0.1～0.5份；纳米氮化二氧化钛1～9份；十八胺3～12份；焦亚硫酸钠3～10份；水25～35份；四氯化碳20～30份；分散剂3～5份。本发明的甲醛捕捉凝胶，甲醛吸附效果好，且吸附时效长，在持续作用180天后，仍然能够保持较高的吸附能力，吸附率达到95％以上。

Description

甲醛捕捉凝胶
技术领域
本发明属于化工技术领域，特别涉及一种甲醛捕捉凝胶。
背景技术
建筑房地产的持续大规模发展，催生了大量房屋装修需求，极大地加剧了室内污染。资料显示，目前有68％的人体疾病与居室污染有关，而甲醛是重要的室内污染来源。家居装修中不可避免的会使用的家具、板材、地毯、涂料甚至胶黏剂，都以甲醛作为其成份，这些物质日积月累都会或多或少地挥发出甲醛，因此，游离的甲醛对室内空气产生的污染难以避免。
甲醛捕捉凝胶又称甲醛清除剂、甲醛消纳剂或甲醛捕获剂。目前的技术多是含有在一定条件下能与甲醛发生化学反应的化合物的水溶液，如酰胺类、酚肼类、有机胺类、无机铵盐类等的水溶液及其混合物。这些物质能与甲醛进行络合、氧化、加成等反应来破坏、分解甲醛，使二者反应生成水、二氧化碳及无毒的反应产物，从而达到消除甲醛的目的。
但这样的捕捉剂，一来甲醛的清除效果不好，另一方面吸收效果并不稳定，一段时间过后就可能面临失效。
发明内容
本发明旨在解决上述问题，本发明的目的是提供一种能够稳定、高效吸收甲醛的甲醛捕捉凝胶。
一种甲醛捕捉凝胶，包括以下质量份的组分：
纳米氧化亚铅0.3～0.9份；纳米氧化铁0.3～0.9份；纳米碳酸钙0.1～0.5份；纳米氮化二氧化钛1～9份；十八胺5～12份；焦亚硫酸钠3～10份，；水25～35份；四氯化碳20～30份；分散剂3～5份。
优选，纳米氮化二氧化钛的质量与十八胺的质量之比为15:16。
优选，十八胺的质量与焦亚硫酸钠的质量之比37:45。
优选，纳米氮化二氧化钛的质量与纳米氧化亚铅、纳米氧化铁和纳米碳酸钙的质量之和的比值为23:18。
优选，纳米氧化亚铅的粒径为20纳米；纳米氧化铁的粒径为30纳米；纳米碳酸钙的粒径为50纳米；纳米氮化二氧化钛的粒径为90～100纳米。
优选，分散剂为聚羟酸钠盐形共聚物、含氧基共聚物、聚甲基丙烯酸盐中的一种或多种。
本发明以十八胺为模板剂，以四氯化碳为溶剂，通过溶胶-凝胶过程，将纳米氧化亚铅、纳米氧化铁、纳米碳化钙、纳米氮化二氧化钛和焦亚硫酸钠均匀地分散到凝胶中，使纳米氧化亚铅、纳米氧化铁、纳米碳酸钙、纳米氮化二氧化钛、十八胺和焦亚硫酸钠达到分子程度上的均匀融合，其中纳米氧化亚铅、纳米氧化铁和纳米碳化钙均为有效的紫外光分散剂，分散在胶体中的他们可以加剧紫外光的反射和散射作用，从而在低紫外线的条件下，纳米氮化二氧化钛依然能够获得高效的激发。
同时，十八胺自身也极易与甲醛反应，进而对甲醛形成吸附，但因十八胺极易被氧化，因此容易造成吸附剂的吸附能力不稳定，本发明中通过加入焦亚硫酸钠作为抗氧化剂，并将焦亚硫酸钠均匀地分散在形成的凝胶中，能够延长焦亚硫酸钠的作用周期，使凝胶通过十八胺对甲醛进行吸附的机制变的长效而稳定。
本发明的甲醛捕捉凝胶，具有以下有益效果：
1.本发明的甲醛捕捉凝胶，通过使纳米氧化亚铅、纳米氧化铁和纳米碳酸钙与纳米氮化二氧化钛相互作用，增强了氮化二氧化钛对甲醛的吸附作用，使得凝胶在紫外线极低的情况下，依然具有良好的吸附能力。
2.本发明的甲醛捕捉凝胶，通过将纳米氮化二氧化钛和十八胺均匀地混合并分布在凝胶中，将甲醛的光触媒吸附和化学吸附两种方式有效地结合起来，并产生强大的甲醛吸附能力。
3.本发明的甲醛捕捉凝胶，使用焦亚硫酸钠取代传统甲醛吸附剂使用的亚硫酸钠，克服了亚硫酸钠因极易被氧化而导致产品快速失效的缺点，使凝胶在半年以后对甲醛仍然保持高效吸附。
具体实施方式
下面将更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然本说明书中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
下面将通过实施例的形式对本发明的甲醛捕捉凝胶做进一步说明。
实施例1
甲醛捕捉凝胶1包括以下质量份的组分：
纳米氧化亚铅0.3份；纳米氧化铁0.9份；纳米碳酸钙0.1份；纳米氮化二氧化钛1份；十八胺12份；焦亚硫酸钠3份；水25份；四氯化碳30份；聚羟酸钠盐形共聚物5份。
实施例2
甲醛捕捉凝胶2包括以下质量份的组分：
纳米氧化亚铅0.9份；纳米氧化铁0.3份；纳米碳酸钙0.5份；纳米氮化二氧化钛9份；十八胺3份；焦亚硫酸钠10份；水35份；四氯化碳20份；含氧基共聚物3份。
实施例3
甲醛捕捉凝胶3包括以下质量份的组分：
纳米氧化亚铅0.45份；纳米氧化铁0.6份；纳米碳酸钙0.4份；纳米氮化二氧化钛7.5份；十八胺8份；焦亚硫酸钠5份；水30份；四氯化碳28.5份；聚甲基丙烯酸盐3.5份。
实施例4
甲醛捕捉凝胶4包括以下质量份的组分：
纳米氧化亚铅0.35份；纳米氧化铁0.75份；纳米碳酸钙0.2份；纳米氮化二氧化钛7份；十八胺6.4份；焦亚硫酸钠9份；水32份；四氯化碳25份；含氧基共聚物3.5份。
实施例5
甲醛捕捉凝胶5包括以下质量份的组分：
纳米氧化亚铅0.9份；纳米氧化铁0.7份；纳米碳酸钙0.4份；纳米氮化二氧化钛3份；十八胺3.2份；焦亚硫酸钠4.5份；水33份；四氯化碳24份；聚羟酸钠盐形共聚物4.8份。
实施例6
甲醛捕捉凝胶6包括以下质量份的组分：
纳米氧化亚铅0.7份；纳米氧化铁0.7份；纳米碳酸钙0.4份；纳米氮化二氧化钛2份；十八胺5.5份；焦亚硫酸钠6.6份；水26份；四氯化碳21份；含氧基共聚物4.5份。
其中，本发明的纳米氧化亚铅的粒径为20纳米；纳米氧化铁的粒径为30纳米；纳米碳酸钙的粒径为50纳米；纳米氮化二氧化钛的粒径为90～100纳米。
以上实施例1～6的甲醛捕捉凝胶1～6的制备方法为：
(1)将十八胺和四氯化碳按照固定比例混合。
(2)将纳米氧化亚铅、纳米氧化铁、纳米碳酸钙、纳米氮化二氧化钛和焦亚硫酸钠按比例在水中混合。
(3)将步骤2的混合液倒入步骤1的体系中，并加入分散剂在50℃下搅拌2小时，得到透明溶胶。
(4)将温度升高至80℃继续搅拌4小时，即得到本发明的甲醛捕捉凝胶。
实验例
将实施例1～6的甲醛捕捉凝胶分别放入阴暗的密闭空间，进行甲醛吸附效果实验，以30天、90天和180天为节点记录实验结果，结果数据如下表所示。
Figure BDA0001495148560000041
由上表可知，即使在阴暗条件下，紫外线并不强烈，本发明的实施例1～6的甲醛捕捉凝胶依然具有高效的甲醛吸附能力，并且在180天后，对甲醛的吸附率依然能达到95％以上，说明本发明的甲醛捕捉凝胶的甲醛吸附性能稳定。
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，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种甲醛捕捉凝胶，其特征在于，由以下质量份的组分制备而成：
纳米氧化亚铅0.3～0.9份；纳米氧化铁0.3～0.9份；纳米碳酸钙0.1～0.5份；纳米氮化二氧化钛1～9份；十八胺3～12份；焦亚硫酸钠3～10份；水25～35份；四氯化碳20～30份；分散剂3～5份；
所述分散剂为聚羟酸钠盐形共聚物、含氧基共聚物、聚甲基丙烯酸盐中的一种或多种。
2.如权利要求1所述的甲醛捕捉凝胶，其特征在于，
纳米氮化二氧化钛的质量与十八胺的质量之比为15:16。
3.如权利要求1所述的甲醛捕捉凝胶，其特征在于，
十八胺的质量与焦亚硫酸钠的质量之比32:45。
4.如权利要求1所述的甲醛捕捉凝胶，其特征在于，
纳米氮化二氧化钛的质量与纳米氧化亚铅、纳米氧化铁和纳米碳酸钙的质量之和的比值为24:15。
5.如权利要求1所述的甲醛捕捉凝胶，其特征在于，
纳米氧化亚铅的粒径为20纳米；纳米氧化铁的粒径为30纳米；纳米碳酸钙的粒径为50纳米；纳米氮化二氧化钛的粒径为90～100纳米。
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