CN108854516A - 一种室内高效甲醛清除剂的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种室内高效甲醛清除剂的制备方法,包括以下步骤：按重量份将4‑10份三乙烯四胺、5‑12份二乙烯三胺加入去离子水中，搅拌5‑10min后，再加入0.2‑2份改性二氧化钛，搅拌均匀，得悬浊液a；将80‑120份改性活性炭、5‑15份电气石、4‑15份膨润土、10‑25份凹凸棒土、10‑18份海泡石浸渍到悬浊液a中，干燥，即得室内高效甲醛清除剂。由本发明方法制备的室内高效甲醛清除剂除甲醛性能优异，经测试，其在24小时内甲醛降解率达到99％以上。

Description

一种室内高效甲醛清除剂的制备方法

技术领域

本发明涉及甲醛清除技术领域，尤其涉及一种室内高效甲醛清除剂的制备方法。

背景技术

甲醛是无色、具有强烈气味的刺激性气体。各种人造板材(刨花板、密度板、纤维板、胶合板等)中由于使用了脲醛树脂粘合剂，因而可含有甲醛。新式家具的制作，墙面、地面的装饰铺设，都要使用粘合剂。凡是大量使用粘合剂的地方，总会有甲醛释放。此外，某些化纤地毯、油漆涂料也含有一定量的甲醛。甲醛对健康危害主要有以下几个方面：a、刺激作用：甲醛的主要危害表现为对皮肤粘膜的刺激作用，甲醛是原浆毒物质，能与蛋白质结合、高浓度吸入时出现呼吸道严重的刺激和水肿、眼刺激、头痛。b、致敏作用：皮肤直接接触甲醛可引起过敏性皮炎、色斑、坏死，吸入高浓度甲醛时可诱发支气管哮喘。c、致突变作用：高浓度甲醛还是一种基因毒性物质。实验动物在实验室高浓度吸入的情况下，可引起鼻咽肿瘤。d、突出表现：头痛、头晕、乏力、恶心、呕吐、胸闷、眼痛、嗓子痛、胃纳差、心悸、失眠、体重减轻、记力减退以及植物神经紊乱等；孕妇长期吸入可能导致胎儿畸形，甚至死亡，男子长期吸入可导致男子精子畸形、死亡等。通常刚装修后的房子甲醛都会超标，然而，现有的甲醛清除剂均存在甲醛去除效果不理想的问题，亟待解决。

发明内容

基于背景技术存在的问题，本发明提出了一种室内高效甲醛清除剂的制备方法，由本发明方法制备的室内高效甲醛清除剂除甲醛性能优异，经测试，其在24小时内甲醛降解率达到99％以上。

本发明提出了一种室内高效甲醛清除剂的制备方法,包括以下步骤：

S1、按重量份将4-10份三乙烯四胺、5-12份二乙烯三胺加入去离子水中，搅拌5-10min后，再加入0.2-2份改性二氧化钛，搅拌均匀，得悬浊液a；

S2、按重量份将80-120份改性活性炭、5-15份电气石、4-15份膨润土、10-25份凹凸棒土、10-18份海泡石浸渍到悬浊液a中，干燥，即得室内高效甲醛清除剂。

优选地，S1中，所述改性二氧化钛的制备方法为：将二氧化钛粉末分散于水中，加入乙二胺，静置18-24h，蒸干，用乙醇洗涤2-5次，在温度为70-78℃条件下烘干，然后在380-420℃马弗炉中焙烧1.5-3h，得粉末a；将粉末a加入硝酸铈溶液中搅拌12-32min，离心分离，固体产物烘干即得。

优选地，所述硝酸铈溶液的浓度为0.001-0.005mol/L。

优选地，S1中，加入的去离子水的体积是三乙烯四胺和二乙烯三胺两者总体积的1-5倍。

优选地，S2中，所述改性活性炭的制备方法为：将活性碳浸没于硝酸和过氧化氢的混合液中，在温度为20-40℃条件下保温1-3h，过滤，洗涤至中性，在惰性气体保护下焙烧3-6h，焙烧温度为570-630℃，冷却降温，得到改性活性炭。

优选地，所述混合液中硝酸和过氧化氢的摩尔比为1-2:1-2。

优选地，所述混合液中硝酸和过氧化氢的总含量为5-8g/L。

优选地，所述活性炭为果壳类、椰壳炭、木质炭中的一种。

优选地，S2中，浸渍时温度控制在50-80℃；浸渍时间为10-24h。

优选地，S2中，干燥温度为80-118℃；干燥时间为3-6h。

本发明以改性活性炭配合电气石、膨润土、凹凸棒土、海泡石作为载体，海泡石、电气石、膨润土、凹凸棒土具有较强的吸附性能，它们本身对空气中的甲醛气体就有较强的吸附性；活性炭本身具有大量的微孔结构及较大的比表面积，其大量的微孔结构能够很好的实现对甲醛的物理吸附，在与海泡石、电气石、膨润土、凹凸棒土配合，去甲醛效果更佳；而且本发明还使用硝酸和过氧化氢的混合液对活性炭进行氧化改性，不仅使活性炭形成大量的微孔结构、提高了比表面积，还使活性炭表面形成大量的含氧官能团和极性基团；其形成的大量微孔结构，能进一步提高对甲醛的物理吸附效果；其形成的大量的含氧官能团可以与甲醛分子发生化学反应，实现对甲醛的化学吸附；其形成的大量的极性基团能增强活性炭的极性，从而增强对极性物质甲醛的吸附性能，提高对甲醛的吸附效率；本发明通过浸渍法将改性二氧化钛负载于载体表面，二氧化钛配合光照使用，可夺取甲醛中的电子，使甲醛分子活化氧化降解为二氧化碳和水等无机物质，从而实现对甲醛的光催化分解，本发明对二氧化钛进行改性，成功将铈和氮掺入二氧化钛中，铈的掺入使二氧化钛同时具有浅势和深势俘获阱，铈既能作为电子的捕获中心，又能作为空穴的捕获中心，从而可有效促进光生电子和空穴的分离，抑制其复合，提高二氧化钛的光催化效能，而且，氮元素成功掺入二氧化钛晶格并部分取代氧的位置，促进电子-空穴的分离,降低光生载流子的复合，提高二氧化钛可见光活性，经过铈和氮改性的二氧化钛可以在室内弱光线条件下，起到良好的催化降解甲醛作用；另外，本发明还通过将载体在三乙烯四胺和二乙烯三胺的水溶液中浸渍，进而在载体表面生成大量胺基官能团，胺基官能团能与甲醛气体迅速反应，从而促进甲醛在清除剂表面吸附，提高甲醛净化效率。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明技术方案进行详细说明。

实施例1

一种室内高效甲醛清除剂的制备方法,包括以下步骤：

S1、按重量份将4份三乙烯四胺、12份二乙烯三胺加入去离子水中，搅拌5min后，再加入2份改性二氧化钛，搅拌均匀，得悬浊液a；

S2、按重量份将80份改性活性炭、15份电气石、4份膨润土、25份凹凸棒土、10份海泡石浸渍到悬浊液a中，干燥，即得室内高效甲醛清除剂。

实施例2

一种室内高效甲醛清除剂的制备方法,包括以下步骤：

S1、按重量份将4份三乙烯四胺、12份二乙烯三胺加入去离子水中，搅拌5min后，再加入2份改性二氧化钛，搅拌均匀，得悬浊液a；加入的去离子水的体积是三乙烯四胺和二乙烯三胺两者总体积的1倍；

所述改性二氧化钛的制备：在搅拌条件下将二氧化钛分散于水中，加入过量乙二胺，静置18h后用旋转蒸发仪蒸干，用乙醇洗涤5次，后在温度为70℃条件下烘干，然后在420℃马弗炉中焙烧1.5h，得粉末a；将粉末a加入硝酸铈溶液中搅拌32min，离心分离，固体产物烘干即得；所述硝酸铈溶液的浓度为0.001mol/L；

S2、按重量份将80份改性活性炭、15份电气石、4份膨润土、25份凹凸棒土、10份海泡石浸渍到悬浊液a中，浸渍时温度控制在80℃；浸渍时间为10h；干燥，干燥温度为118℃；干燥时间为3h，即得室内高效甲醛清除剂；

所述改性活性炭的制备：将果壳类浸没于硝酸和过氧化氢的混合液中，在温度为20℃条件下保温3h，过滤，洗涤至中性，在惰性气体保护下焙烧3h，焙烧温度为630℃，冷却降温，得到改性活性炭；所述混合液中硝酸和过氧化氢的摩尔比为1:2，硝酸和过氧化氢的总含量为5g/L。

实施例3

一种室内高效甲醛清除剂的制备方法,包括以下步骤：

S1、按重量份将10份三乙烯四胺、5份二乙烯三胺加入去离子水中，搅拌10min后，再加入0.2份改性二氧化钛，搅拌均匀，得悬浊液a；加入的去离子水的体积是三乙烯四胺和二乙烯三胺两者总体积的5倍；

所述改性二氧化钛的制备：在搅拌条件下将二氧化钛分散于水中，加入过量乙二胺，静置24h后用旋转蒸发仪蒸干，用乙醇洗涤2次，后在温度为78℃条件下烘干，然后在380℃马弗炉中焙烧3h，得粉末a；将粉末a加入硝酸铈溶液中搅拌12min，离心分离，固体产物烘干即得；所述硝酸铈溶液的浓度为0.005mol/L；

S2、按重量份将120份改性活性炭、5份电气石、15份膨润土、10份凹凸棒土、18份海泡石浸渍到悬浊液a中，浸渍时温度控制在50℃；浸渍时间为24h；干燥，干燥温度为80℃；干燥时间为6h，即得室内高效甲醛清除剂；

所述改性活性炭的制备：将椰壳炭浸没于硝酸和过氧化氢的混合液中，在温度为40℃条件下保温1h，过滤，洗涤至中性，在惰性气体保护下焙烧6h，焙烧温度为570℃，冷却降温，得到改性活性炭；所述混合液中硝酸和过氧化氢的摩尔比为2:1，硝酸和过氧化氢的总含量为8g/L。

实施例4

一种室内高效甲醛清除剂的制备方法,包括以下步骤：

S1、按重量份将7份三乙烯四胺、8份二乙烯三胺加入去离子水中，搅拌7min后，再加入1份改性二氧化钛，搅拌均匀，得悬浊液a；加入的去离子水的体积是三乙烯四胺和二乙烯三胺两者总体积的3倍；

所述改性二氧化钛的制备：在搅拌条件下将二氧化钛分散于水中，加入过量乙二胺，静置20h后用旋转蒸发仪蒸干，用乙醇洗涤4次，后在温度为74℃条件下烘干，然后在400℃马弗炉中焙烧2.2h，得粉末a；将粉末a加入硝酸铈溶液中搅拌22min，离心分离，固体产物烘干即得；所述硝酸铈溶液的浓度为0.003mol/L；

S2、按重量份将100份改性活性炭、10份电气石、9份膨润土、12份凹凸棒土、14份海泡石浸渍到悬浊液a中，浸渍时温度控制在65℃；浸渍时间为16h；干燥，干燥温度为100℃；干燥时间为4h，即得室内高效甲醛清除剂；

所述改性活性炭的制备：将木质炭浸没于硝酸和过氧化氢的混合液中，在温度为30℃条件下保温2h，过滤，洗涤至中性，在惰性气体保护下焙烧5h，焙烧温度为600℃，冷却降温，得到改性活性炭；所述混合液中硝酸和过氧化氢的摩尔比为1:1，硝酸和过氧化氢的总含量为6g/L。

性能检测

检测实施例1-4制备的室内高效甲醛清除剂，具体操作如下：(1)首先按照QBT2761-2006要求配制甲醛污染物。(2)将未经处理的基纸置于空白试验舱A中，然后分别称取实施例1-4制备所得的空气净化剂100克平铺于1平方米的基纸上，放在样品试验舱B内。(3)将装有配好污染物的容器分别放在空白试验舱A、样品试验舱B中，立即关闭舱门，然后开启两试验舱的电风扇，搅拌1分钟，使舱内空气与污染物混合均匀后，同时关闭风扇。对空白舱内的空气进行采样，测得的空白试验舱A内空气污染物浓度值即为初始浓度。(4)24小时后分别对两舱内空气进行采样，分析测试两舱内空气污染物浓度。(5)污染物甲醛的检测方法按《居住区大气中甲醛卫生检验标准方法——分光光度法》GBT16129-1995中规定的方法检测。结果显示，实施例1-4制备的室内高效甲醛清除剂在24小时内甲醛降解率均达到99％以上。

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，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种室内高效甲醛清除剂的制备方法,其特征在于，包括以下步骤：

S1、按重量份将4-10份三乙烯四胺、5-12份二乙烯三胺加入去离子水中，搅拌5-10min后，再加入0.2-2份改性二氧化钛，搅拌均匀，得悬浊液a；

S2、按重量份将80-120份改性活性炭、5-15份电气石、4-15份膨润土、10-25份凹凸棒土、10-18份海泡石浸渍到悬浊液a中，干燥，即得室内高效甲醛清除剂。

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于，S1中，所述改性二氧化钛的制备方法为：将二氧化钛粉末分散于水中，加入乙二胺，静置18-24h，蒸干，用乙醇洗涤2-5次，在温度为70-78℃条件下烘干，然后在380-420℃马弗炉中焙烧1.5-3h，得粉末a；将粉末a加入硝酸铈溶液中搅拌12-32min，离心分离，固体产物烘干即得。

3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于，所述硝酸铈溶液的浓度为0.001-0.005mol/L。

4.根据权利要求1-3任一项所述的制备方法,其特征在于，S1中，加入的去离子水的体积是三乙烯四胺和二乙烯三胺两者总体积的1-5倍。

5.根据权利要求1-4任一项所述的制备方法,其特征在于，S2中，所述改性活性炭的制备方法为：将活性碳浸没于硝酸和过氧化氢的混合液中，在温度为20-40℃条件下保温1-3h，过滤，洗涤至中性，在惰性气体保护下焙烧3-6h，焙烧温度为570-630℃，冷却降温，得到改性活性炭。

6.根据权利要求1-5任一项所述的制备方法,其特征在于，所述混合液中硝酸和过氧化氢的摩尔比为1-2:1-2。

7.根据权利要求1-6任一项所述的制备方法,其特征在于，所述混合液中硝酸和过氧化氢的总含量为5-8g/L。

8.根据权利要求1-7任一项所述的制备方法,其特征在于，所述活性炭为果壳类、椰壳炭、木质炭中的一种。

9.根据权利要求1-8任一项所述的制备方法,其特征在于，S2中，浸渍时温度控制在50-80℃；浸渍时间为10-24h。

10.根据权利要求1-9任一项所述的制备方法,其特征在于，S2中，干燥温度为80-118℃；干燥时间为3-6h。