CN109092257B - 一种改性多孔氧化铝甲醛吸附剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种改性多孔氧化铝甲醛吸附剂及其制备方法，吸附剂由以下重量份原料制成：100份活性氧化铝球、2～5份复配氨基酸、0.2～0.5份碱助剂、0.5～4份拟薄水铝石、40～80份去离子水。与现有技术相比，本发明采用多孔氧化铝为基材，进一步采用氨基酸活性物质对载体予以修饰，通过简单的混合浸渍，经微波干燥即可，方法简便可行、绿色环保，制备周期短。本发明可解决修饰后材料异味物及氨气的释放问题，开发出一种适合室内甲醛污染治理的改性多孔氧化铝甲醛吸附剂，并提出相应有效可行的制备方法，适应室内甲醛污染治理不断增长的市场需求，获得极好的社会效益和经济效益。

Description

一种改性多孔氧化铝甲醛吸附剂及其制备方法
技术领域
本发明属于室内甲醛治理领域，具体涉及一种改性多孔氧化铝甲醛吸附剂及其制备方法。
背景技术
室内甲醛，特别是新装修房内甲醛含量较高，且具有毒性大、来源广和释放时间长等特点，是众多疾病的主要诱因。长期接触甲醛会引起头痛、头晕、乏力、感觉障碍、免疫力降低、记忆力减退或神经衰弱、精神抑郁，甚至可引发呼吸功能障碍、肝中毒性病变，增大霍奇金淋巴瘤、多发性骨髓瘤、骨髓性白血病等特殊癌症的几率，被世界卫生组织确定为致癌和致畸物质，我国《室内空气质量标准GB/T18883-2002》规定居室空气中的甲醛浓度不能大于0.10mg/m3。针对室内甲醛污染治理，目前采用手段较多，如物理吸附法、氧化降解法、催化氧化降解法、光催化氧化降解法、化学吸附法等。
物理吸附法多采用未改性的活性炭、分子筛、多孔黏土、大孔硅胶、多孔氧化铝、大孔树脂等进行吸附，该类材料具有一定的甲醛吸附去除效果，但存在吸附容量低，治理浓度不易达到0.1mg/m3临界限值，易二次脱附等问题。
氧化降解法则利用甲醛较强的还原性，通过氧化剂强行予以氧化来达到甲醛治理的效果，常见材料如高锰酸钾及其固载物、二氧化氯粉等，该类材料初期效果显著，随氧化剂有效量降低而逐渐失活，不能满足甲醛处理的长期性。也有利用等离子体、臭氧设备等产生的高活性氧化物种来达到甲醛的强行氧化去除，这类设备往往需解决臭氧逸出问题，且强氧化性物种易对人体造成一定的伤害，故室内使用时需尽量避开人。
催化氧化降解法多指催化剂存在条件下对甲醛予以氧化降解，常见如Pt、Pd、Ag、Au等贵金属负载于氧化硅、氧化铝、氧化钛等基材的负载型催化剂、过渡金属Mn基OMS材料及其改性催化剂等。催化剂对甲醛富集速度较低，往往需要较高的初始浓度才有显著治理效果，在较低甲醛浓度的真实环境下，其治理速度及效果往往不及吸附型材料，这是目前主流的甲醛治理市场催化剂不多见的原因之一，另外也存在制造成本高，污染物覆盖失活(如粉尘、水汽等)等问题。
光催化氧化降解法则是光触媒在紫外光或可见光的激发下对甲醛降解达到治理目的，常见催化剂多见于氧化钛、氧化锌、硫化镉等，其中氧化钛最为常见。但该类催化剂因自身比表面积无法与活性炭等多孔材料相较，存在对低浓度甲醛富集慢、治理慢等缺点，而实际环境中材料适用的频谱范围、光照强度、光传输、湿度等各方面干扰因素均制约其对甲醛的降解效率，故不适合中短期甲醛快速去除治理。
化学吸附法是目前甲醛治理最为普遍的方法，其基于物理吸附的基础上，通过对活性炭、分子筛、多孔黏土、大孔硅胶、多孔氧化铝进行二次改性，以及定向合成具有甲醛吸附官能团的树脂聚合物来实现较好的甲醛吸附去除效果，其多利用甲醛的活性醛基易和氨基、苯胺基、酚基、羟基等官能团缩合反应的特性来达到强化吸附的目的。化学吸附剂具有吸附容量大，与甲醛吸附牢固不易脱附等优点，在目前市场上甲醛治理滤料上得到极大的应用。
如中国船舶重工集团公司第七一八研究所在2009年7月1日公开的CN 101468305B中提供了一种甲醛吸附剂及制备方法。甲醛吸附剂由基体材料、高分子有机胺聚合物以及多元醇聚合物组成，其中高分子有机胺聚合物和多元醇聚合物两种组分占甲醛吸附剂的1％～50％，其余为基体材料。制备方法包括制备甲醛反应剂、基体材料预处理和固化成型等步骤。本发明的甲醛吸附剂在吸附甲醛时，能够使甲醛气体快速富集在其表面，并发生化学反应，生成对人体无害的物质，从而达到持续和彻底清除甲醛的效果。该方法即是利用有机胺聚合物和多元醇聚合物的胺基、醇羟基等活性位点与甲醛发生强的键连作用实现甲醛的吸附去除，但制备方法略显复杂，材料成本较高。
广州市绿乔生物科技有限公司在2014年4月2日公开的CN 103691411 B公开了一种含有壳聚糖和β-环糊精的甲醛吸附剂及其制备方法。甲醛吸附剂由壳聚糖和β-环糊精制成，壳聚糖和β-环糊精质量比为1:4～1:8。制备方法包括：将壳聚糖溶解于盐酸中；再与β-环糊精溶液混合、搅拌；缓慢滴加戊二醛溶液至混合液中，并在惰性气体保护下加热搅拌混合液；在反应液中加入氢氧化钠溶液使产物析出，过滤，用水洗至中性后用丙酮洗涤；真空干燥制得。该材料是高分子类交联材料，主要利用了壳聚糖中的-NH2及环糊精中的-OH来实现甲醛的吸附，但制备工艺存在洗涤废水且使用丙酮溶剂，环保性较差，且壳聚糖、β-环糊精等原料成本较为昂贵。
北京航空航天大学在2010年2月10日公开的CN 101642698 B本发明公开了用于从空气中分离甲醛的吸附剂及其制备方法。该吸附剂载体为活性炭，其表面附着-NH、-NH2和-NH3中的一种或多种，-NH、-NH2和-NH3的前体物是碳酸铵、碳酸氢铵、硫酸铵、硝酸铵、氯化铵、乙二胺、己二胺、苯胺、尿素中的一种。使用本发明所述的吸附剂，能够在室温、空速为20000～80000h-1条件下，吸附分离空气中的甲醛。该方法即采用-NH、-NH2和-NH3与甲醛的活性＝O键合实现化学吸附去除甲醛的目的，但采用的碳酸铵、碳酸氢铵、硫酸铵、硝酸铵、氯化铵、乙二胺、己二胺、苯胺、尿素活性物质负载后材料存在释放氨气异味的问题，环保性有待考量。
中山市洁鼎过滤制品有限公司在2018年9月21日公开的CN 108554383 A提供了一种常温甲醛吸附剂及其制备方法和应用，包括载体和活性剂，载体为活性炭，活性剂为4-氨基-1，2-邻苯二酚盐酸盐，该吸附剂的制备方法包括：测量活性炭载体的水吸附体积，称取活性炭，称取水和4-氨基-1，2-邻苯二酚盐酸盐，配制4-氨基-1，2-邻苯二酚盐酸盐溶液，将配制的4-氨基-1，2-邻苯二酚盐酸盐溶液加入步骤活性炭中，搅拌后静置，最后于80～120℃下烘烤制得。该活性物质4-氨基-1，2-邻苯二酚盐酸盐同时具备-NH2及酚基，可有效键合甲醛实现其去除。
发明内容
本发明的目的在于一种改性多孔氧化铝甲醛吸附剂，通过市场常见的多孔氧化铝球代替价格较为高昂的活性炭为基材，进一步采用化学修饰的方法达到降低材料成本和提升吸附性能的双重需求。
本发明的另一目的在于提供一种改性多孔氧化铝甲醛吸附剂的制备方法，通过简单的混合浸渍，经微波干燥即可，方法简便可行、绿色环保，制备周期短。
本发明具体技术方案如下：
本发明提供的一种改性多孔氧化铝甲醛吸附剂，由以下重量份原料制成：
100份活性氧化铝球、2～5份复配氨基酸、0.2～0.5份碱助剂、0.5～4份拟薄水铝石、40～80份去离子水。
所述活性氧化铝球，晶型为γ型，比表面积>220m2/g，球粒直径为3～5mm，吸水率>50％。本发明采用活性氧化铝球作为吸附剂基材，相比活性炭基材，γ型活性氧化铝具有更为丰富的表面羟基等极性官能团，而甲醛为极性分子，故活性氧化铝表面为对甲醛更具有亲和性；活性氧化铝比表面积是甲醛较高吸附容量的基础，高吸水率则确保后续浸渍修饰环节活性组分持留在氧化铝球孔隙及表面。
所述的复配氨基酸，由L-甘氨酸与L-牛磺酸、L-脯氨酸、L-组氨酸、L-精氨酸中的任一种氨基酸组配而成的二元氨基酸，纯度均>98.5％，L-甘氨酸与L-牛磺酸、L-脯氨酸、L-组氨酸、L-精氨酸中的任一种的质量比1～10：1。氨基酸是甲醛捕捉的主要功能物质，负载于氧化铝表面的氨基酸是甲醛化学吸附的主要键合点。采用二元氨基酸复配则是利用甘氨酸(最小氨基酸)分子量小故在表面分散时可保证较多的甲醛键合位点，保障甲醛的化学吸附容量；而大分子氨基酸L-牛磺酸、L-脯氨酸、L-组氨酸或L-精氨酸对甲醛极强的捕捉富集能力，保证极低浓度下的甲醛仍可快速吸附去除，用于保证甲醛尤其是低浓度下的单次去除效率。
所述的碱助剂为氢氧化钠、氢氧化钾或碳酸钠中的任意一种，纯度均>98％，该助剂是用于维持氧化铝表面的碱性环境，促进和催化氨基酸在常温下与气态甲醛的高效缩合，起到提高甲醛吸附效率的功效。
所述的拟薄水铝石，为白色粉末，含水率<25％，灼烧减重<25％，胶溶指数95％。拟薄水铝石为AlOOH·nH2O(n＝0.08～0.62)，比γ-Al2O3具有更丰富的羟基，本发明通过该组分浸渍活性氧化铝球用于进一步提升载体羟基数量，增加对甲醛的物理吸附效果，提升室内环境下甲醛的快速富集和吸附去除能力。
本发明提供的一种改性多孔氧化铝甲醛吸附剂的制备方法，包括以下步骤：
1)铝溶胶配置：按重量份，称取0.5～4份拟薄水铝石和20～40份去离子水，混合，冷却至10～30℃后备用；
2)活性液配置：按重量份，称取2～5份复配氨基酸、0.2～0.5份碱助剂和20～40份去离子水，混合，制得氨基酸活性液；
3)混合浸渍：按重量份，称取100份活性氧化铝球，加入到步骤1)配置的铝溶胶中，混合搅拌，再加入步骤2)配置的活性液，混合搅拌，即得氧化铝改性湿料；
4)微波干燥：将步骤3)所得的氧化铝改性湿料干燥后，冷却至20～40℃，即得改性多孔氧化铝甲醛吸附剂。
步骤1)中所述混合是指于50～60℃混合0.5～2h；
步骤1)配置的铝溶胶，主要用于改善氧化铝球表面对气态甲醛的亲和性。
步骤2)中所述混合是指10～30℃下混合0.2～0.5h；
步骤2)配置的活性液，是气态甲醛捕捉的主要功能成分。
步骤3)中第一步混合搅拌是指10～30℃条件下混合搅拌0.5～1h，第二步混合搅拌是指10～30℃混合搅拌1～2h。
步骤4)中所述干燥是指置于微波干燥线干燥，干燥温度105～120℃，干燥时长15～30min。
步骤4)采用微波干燥线可极大的缩短产品干燥时间，传统烘箱或者烘干窑炉等达到同类效果往往需要6～12h甚至耗时更长，节能降耗显著。
步骤4)制备的改性多孔氧化铝甲醛吸附剂，含水率<8％。
上述制备的改性多孔氧化铝甲醛吸附剂的吸附性能：经模拟30m3环境舱测试，甲醛初始浓度1.0～1.2mg/m3下，于净化设备装填350g该甲醛吸附剂，350～500m3/h风量下，20min舱内甲醛即可降至0.05mg/m3以下，去除率>95％；经穿透曲线测试，在7～10mg/m3甲醛进气浓度，流速0.61L/min，装填0.5g改性氧化铝甲醛吸附剂，其半穿穿透容量可达5mg/g以上。
为获得室内甲醛污染治理的高效吸附剂，本发明摒弃市场常用的活性炭载体，采用多孔氧化铝为基材，进一步采用氨基酸活性物质替换现有技术中常用的铵盐、有机胺、苯胺及其衍生物等组分对载体予以修饰，可解决修饰后材料异味物及氨气的释放问题，开发出一种适合室内甲醛污染治理的改性多孔氧化铝甲醛吸附剂，并提出相应有效可行的制备方法，适应室内甲醛污染治理不断增长的市场需求，获得极好的社会效益和经济效益。
与现有技术相比，本发明提供的改性多孔氧化铝甲醛吸附剂及其制备方法，具备以下优点：
(1)通过极性多孔氧化铝球代替传统的多孔活性炭(亲油性强于亲水性)作为基材，载体对甲醛亲和性更强，甲醛去除效率更高且成本更低。
(2)改性组分采用拟薄水铝石提升多孔氧化铝极性，并进一步采用复合氨基酸活性液增强甲醛的化学捕捉能力，绿色无污染，相比市场常见的无机铵盐、有机胺(尿素等)、苯胺及其衍生物、苯酚等修饰物，本发明采用的捕捉成分更安全，且无游离氨气释放，捕捉能力因引入碱性助剂，功效更为强大。
(3)本发明提供的改性多孔氧化铝甲醛吸附剂的其制备方法，最后干燥过程采用微波干燥，制备方法更为节能环保，极大地缩短吸附剂的制备周期，因微波干燥机制独特，活性组分在氧化铝分散更为均匀，效果相比传统热风干燥更佳。
(4)本发明提供的一种改性多孔氧化铝甲醛吸附剂的甲醛吸附去除性能优异，经模拟30m3环境舱测试，甲醛初始浓度1.0～1.2mg/m3下，于净化设备装填350g该甲醛吸附剂，350～500m3/h风量下，20min舱内甲醛即可降至0.05mg/m3以下，去除率>95％，而市场常见的除甲醛活性炭同等条件下达到95％净化效果往往需40min以后；经穿透曲线测试，在7～10mg/m3甲醛进气浓度，流速0.61L/min，装填0.5g改性氧化铝甲醛吸附剂，其半穿穿透容量可达5mg/g以上，而市场常见的活性炭及专用除甲醛活性炭同等条件下仅为0.3～2.0mg/g。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行详细说明。
本发明实施例中所用的多孔氧化铝球晶型为γ型，比表面积280m2/g，球粒直径为3～5mm，吸水率56％。
本发明实施例中所用的拟薄水铝石，为白色粉末，含水率23％，灼烧减重24％，胶溶指数95％，氧化铝含量>90％。
实施例1
一种改性多孔氧化铝甲醛吸附剂的制备方法，包括以下步骤：
1)铝溶胶配置：称取3kg拟薄水铝石、30kg去离子水，于配料罐中60℃混合1h，冷却至25℃后备用；
2)活性液配置：称取2kg L-甘氨酸、1kg L-牛磺酸、0.5kg氢氧化钠、30kg去离子水，于配料罐中25℃混合0.5h，制得氨基酸活性液；
3)混合浸渍：称取100kg活性氧化铝球，置于混料罐中，泵入步骤1)配置的铝溶胶，25℃混合搅拌0.5h后，再泵入步骤2)配置的氨基酸活性液，25℃混合搅拌1h，即得氧化铝改性湿料；
4)微波干燥：将步骤3)所得的氧化铝改性湿料置于托盘上，进微波干燥线干燥，干燥温度105℃，干燥时长25min，冷却至25℃，即得改性多孔氧化铝甲醛吸附剂。
制得改性多孔氧化铝甲醛吸附剂含水率7.5％，经模拟30m3环境舱测试，甲醛初始浓度1.12mg/m3下，于净化设备装填350g该实施例1制备的甲醛吸附剂，500m3/h风量下，20min舱内甲醛降至0.04mg/m3，去除率96.4％；经穿透曲线测试，在8.31mg/m3甲醛进气浓度，流速0.61L/min，装填0.5g实施例1制备的改性氧化铝甲醛吸附剂(敲碎至30～40目)，其半穿穿透容量可达5.42mg/g。
实施例2
一种改性多孔氧化铝甲醛吸附剂的制备方法，包括以下步骤：
1)铝溶胶配置：称取1kg拟薄水铝石、25kg去离子水，于配料罐中60℃混合1h，冷却至25℃后备用；
2)活性液配置：称取2kg L-甘氨酸、0.5kg L-组氨酸、0.4kg氢氧化钾、30kg去离子水，于配料罐中25℃混合0.5h，制得氨基酸活性液；
3)混合浸渍：称取100kg活性氧化铝球，置于混料罐中，泵入步骤1)配置的铝溶胶，25℃混合搅拌0.5h，再泵入步骤2)配置的氨基酸活性液，25℃混合搅拌1h，即得氧化铝改性湿料；
4)微波干燥：将步骤3)所得的氧化铝改性湿料置于托盘上，进微波干燥线干燥，干燥温度105℃，干燥时长20min，冷却至25℃，即得改性多孔氧化铝甲醛吸附剂。
制得改性多孔氧化铝甲醛吸附剂含水率7.2％，经模拟30m3环境舱测试，甲醛初始浓度1.02mg/m3下，于净化设备装填350g该实施例制备的甲醛吸附剂，500m3/h风量下，20min舱内甲醛降至0.03mg/m3，去除率97.1％；经穿透曲线测试，在7.64mg/m3甲醛进气浓度，流速0.61L/min，装填0.5g该实施例制备的改性氧化铝甲醛吸附剂(敲碎至30～40目)，其半穿穿透容量可达5.46mg/g。
实施例3
一种改性多孔氧化铝甲醛吸附剂的制备方法，包括以下步骤：
1)铝溶胶配置：称取2kg拟薄水铝石、30kg去离子水，于配料罐中60℃混合1h，冷却至25℃后备用；
2)活性液配置：称取3kg L-甘氨酸、0.5kg L-脯氨酸、0.4kg碳酸钠、35kg去离子水，于配料罐中25℃混合0.5h，制得氨基酸活性液；
3)混合浸渍：称取100kg活性氧化铝球，置于混料罐中，泵入步骤1)配置的铝溶胶，25℃混合搅拌0.5h，再泵入步骤2)配置的氨基酸活性液，25℃混合搅拌1h，即得氧化铝改性湿料；
4)微波干燥：将步骤3)所得的氧化铝改性湿料置于托盘上，进微波干燥线干燥，干燥温度105℃，干燥时长20min，冷却至25℃，即得改性多孔氧化铝甲醛吸附剂。
制得改性多孔氧化铝甲醛吸附剂含水率7.8％，经模拟30m3环境舱测试，甲醛初始浓度1.06mg/m3下，于净化设备装填350g该实施例制备的甲醛吸附剂，500m3/h风量下，20min舱内甲醛降至0.05mg/m3，去除率95.3％；经穿透曲线测试，在9.48mg/m3甲醛进气浓度，流速0.61L/min，装填0.5g该实施例制备的改性氧化铝甲醛吸附剂(敲碎至30～40目)，其半穿穿透容量可达7.23mg/g。
实施例4
一种改性多孔氧化铝甲醛吸附剂的制备方法，包括以下步骤：
1)铝溶胶配置：称取2kg拟薄水铝石、30kg去离子水，于配料罐中60℃混合1h，冷却至25℃后备用；
2)活性液配置：称取3kg L-甘氨酸、0.5kg L-精氨酸、0.4kg氢氧化钠、35kg去离子水，于配料罐中25℃混合0.5h，制得氨基酸活性液；
3)混合浸渍：称取100kg活性氧化铝球，置于混料罐中，泵入步骤1)配置的铝溶胶，25℃混合搅拌0.5h，再泵入步骤2)配置的氨基酸活性液，25℃混合搅拌1h，即得氧化铝改性湿料；
4)微波干燥：将步骤3)所得的氧化铝改性湿料置于托盘上，进微波干燥线干燥，干燥温度105℃，干燥时长20min，冷却至25℃，即得改性多孔氧化铝甲醛吸附剂。
制得改性多孔氧化铝甲醛吸附剂含水率7.6％，经模拟30m3环境舱测试，甲醛初始浓度1.15mg/m3下，于净化设备装填350g该实施例制备的甲醛吸附剂，500m3/h风量下，20min舱内甲醛降至0.02mg/m3，去除率98.3％；经穿透曲线测试，在9.65mg/m3甲醛进气浓度，流速0.61L/min，装填0.5g该实施例制备的改性氧化铝甲醛吸附剂(敲碎至30～40目)，其半穿穿透容量可达7.66mg/g。
对比例1
一种改性多孔氧化铝甲醛吸附剂的制备方法，包括以下步骤：
1)铝溶胶配置：称取6kg拟薄水铝石、40kg去离子水，于配料罐中60℃混合1h，冷却至25℃后备用；
2)活性液配置：称取2kg L-甘氨酸、1kg L-牛磺酸、0.5kg氢氧化钠、30kg去离子水，于配料罐中25℃混合0.5h，制得氨基酸活性液；
3)混合浸渍：称取100kg活性氧化铝球，置于混料罐中，泵入步骤1)配置的铝溶胶，25℃混合搅拌0.5h，再泵入步骤2)配置的氨基酸活性液，25℃混合搅拌1h，即得氧化铝改性湿料；
4)微波干燥：将步骤3)所得的氧化铝改性湿料置于托盘上，进微波干燥线干燥，干燥温度105℃，干燥时长25min，冷却至25℃，即得改性多孔氧化铝甲醛吸附剂。
制得改性多孔氧化铝甲醛吸附剂含水率8.2％，经模拟30m3环境舱测试，甲醛初始浓度1.02mg/m3下，于净化设备装填350g该对比例制备的甲醛吸附剂，500m3/h风量下，20min舱内甲醛降至0.27mg/m3，40min甲醛降至0.08mg/m3；经穿透曲线测试，在7.68mg/m3甲醛进气浓度，流速0.61L/min，装填0.5g该对比例制备的改性氧化铝甲醛吸附剂(敲碎至30～40目)，其半穿穿透容量为3.12mg/g。
对比例2
一种改性多孔氧化铝甲醛吸附剂的制备方法，包括以下步骤：
1)铝溶胶配置：称取0.4kg拟薄水铝石、40kg去离子水，于配料罐中60℃混合1h，冷却至25℃后备用；
2)活性液配置：称取3kg L-甘氨酸、40kg去离子水，于配料罐中25℃混合0.5h，制得氨基酸活性液；
3)混合浸渍：称取100kg活性氧化铝球，置于混料罐中，泵入步骤1)配置的铝溶胶，25℃混合搅拌0.5h，再泵入步骤2)配置的氨基酸活性液，25℃混合搅拌1h，即得氧化铝改性湿料；
4)微波干燥：将步骤3)所得的氧化铝改性湿料置于托盘上，进微波干燥线干燥，干燥温度105℃，干燥时长20min，冷却至25℃，即得改性多孔氧化铝甲醛吸附剂。
制得改性多孔氧化铝甲醛吸附剂含水率9.7％，经模拟30m3环境舱测试，甲醛初始浓度1.02mg/m3下，于净化设备装填350g该对比例制备的甲醛吸附剂，500m3/h风量下，20min舱内甲醛降至0.41mg/m3，40min甲醛降至0.13mg/m3；经穿透曲线测试，在9.65mg/m3甲醛进气浓度，流速0.61L/min，装填0.5g该对比例制备的改性氧化铝甲醛吸附剂(敲碎至30～40目)，其半穿穿透容量为2.36mg/g。
对比例3
一种改性多孔氧化铝甲醛吸附剂的制备方法，包括以下步骤：
1)铝溶胶配置：称取2kg拟薄水铝石、30kg去离子水，于配料罐中60℃混合1h，冷却至25℃后备用；
2)活性液配置：称取3kg L-甘氨酸、0.5kg L-脯氨酸、0.4kg碳酸钠、35kg去离子水，于配料罐中25℃混合0.5h，制得氨基酸活性液；(此对比例与实施例3组分配比相同)
3)混合浸渍：称取100kg活性氧化铝球，置于混料罐中，泵入步骤1)配置的铝溶胶，25℃混合搅拌0.5h，再泵入步骤2)配置的氨基酸活性液，25℃混合搅拌1h，即得氧化铝改性湿料；
4)热风干燥：将步骤3)所得的氧化铝改性湿料置于托盘上，进工业烘箱干燥，干燥温度115℃，干燥时长480min，冷却至25℃即得改性多孔氧化铝甲醛吸附剂。
制得改性多孔氧化铝甲醛吸附剂含水率10.4％，经模拟30m3环境舱测试，甲醛初始浓度1.06mg/m3下，于净化设备装填350g该对比例制备的甲醛吸附剂，500m3/h风量下，20min舱内甲醛可降至0.09mg/m3；经穿透曲线测试，在8.69mg/m3甲醛进气浓度，流速0.61L/min，装填0.5g该对比例制备的改性氧化铝甲醛吸附剂(敲碎至30～40目)，其半穿穿透容量达5.96mg/g。
对比例4
一种3-5mm多孔氧化铝球，经模拟30m3环境舱测试，甲醛初始浓度1.02mg/m3下，于净化设备装填350g该甲醛吸附剂，500m3/h风量下，20min舱内甲醛降至0.44mg/m3，40min甲醛降至0.16mg/m3；经穿透曲线测试，在8.69mg/m3甲醛进气浓度，流速0.61L/min，装填0.5g多孔氧化铝吸附剂(敲碎至30～40目)，其半穿穿透容量为2.06mg/g。
对比例5
一种3-5mm市售除甲醛专用活性炭，经模拟30m3环境舱测试，甲醛初始浓度1.14mg/m3下，于净化设备装填350g该甲醛吸附剂，500m3/h风量下，20min舱内甲醛降至0.38mg/m3，40min甲醛降至0.12mg/m3；经穿透曲线测试，在8.69mg/m3甲醛进气浓度，流速0.61L/min，装填0.5g专用活性炭吸附剂(敲碎至30～40目)，其半穿穿透容量为1.23mg/g。
对比例6
一种3-5mm市售柱状活性炭，经模拟30m3环境舱测试，甲醛初始浓度1.08mg/m3下，于净化设备装填350g该甲醛吸附剂，500m3/h风量下，20min舱内甲醛降至0.69mg/m3，40min甲醛降至0.42mg/m3；经穿透曲线测试，在8.69mg/m3甲醛进气浓度，流速0.61L/min，装填0.5g活性炭吸附剂(敲碎至30～40目)，其半穿穿透容量为0.9mg/g。
上述参照实施例对一种改性多孔氧化铝甲醛吸附剂及其制备方法进行的详细描述，是说明性的而不是限定性的，可按照所限定范围列举出若干个实施例，因此在不脱离本发明总体。

Claims (5)

1.一种改性多孔氧化铝甲醛吸附剂，其特征在于，所述改性多孔氧化铝甲醛吸附剂由以下重量份原料制成：
100份活性氧化铝球、2~5份复配氨基酸、0.2~0.5份碱助剂、0.5~4份拟薄水铝石、40~80份去离子水；
所述活性氧化铝球，晶型为γ型，比表面积>220 m2/g，球粒直径为3~5 mm，吸水率>50%；
所述改性多孔氧化铝甲醛吸附剂的制备方法，包括以下步骤：
1）铝溶胶配置：按重量份，称取0.5~4份拟薄水铝石和20~40份去离子水，混合，冷却至10~30℃后备用；
2）活性液配置：按重量份，称取2~5份复配氨基酸、0.2~0.5份碱助剂和20~40份去离子水，混合，制得氨基酸活性液；
3）混合浸渍：按重量份，称取100份活性氧化铝球，加入到步骤1）配置的铝溶胶中，混合搅拌，再加入步骤2）配置的活性液，混合搅拌，即得氧化铝改性湿料；
4）微波干燥：将步骤3）所得的氧化铝改性湿料干燥后，冷却至20~40℃，即得改性多孔氧化铝甲醛吸附剂；
所述的复配氨基酸由L-甘氨酸与L-牛磺酸、L-脯氨酸、L-组氨酸、L-精氨酸中的任一种氨基酸组配而成的二元氨基酸；
所述的碱助剂为氢氧化钠、氢氧化钾或碳酸钠中的任意一种。
2.根据权利要求1所述的改性多孔氧化铝甲醛吸附剂，其特征在于，L-甘氨酸与L-牛磺酸、L-脯氨酸、L-组氨酸、L-精氨酸中的任一种的质量比1~10：1。
3.根据权利要求1所述的改性多孔氧化铝甲醛吸附剂，其特征在于，所述的拟薄水铝石为白色粉末，含水率<25%，灼烧减重<25%，胶溶指数95%。
4.根据权利要求1所述的改性多孔氧化铝甲醛吸附剂，其特征在于，步骤4）中所述干燥是指置于微波干燥线干燥，干燥温度105~120℃，干燥时长15~30 min。
5.根据权利要求1所述的改性多孔氧化铝甲醛吸附剂，其特征在于，步骤4）制备的改性多孔氧化铝甲醛吸附剂，含水率<8%。
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