CN114669186B - 一种甲醛吸收剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种甲醛吸收剂，包含亚硫酸氢盐、亚硫酸盐、含有配位能力较强的中心离子的化合物，以及上述物质的附着基质；其制备方法包括：将亚硫酸氢盐、亚硫酸盐、含有配位能力较强的中心离子的化合物，以及上述物质的附着基质，以一定质量比例与水混合，搅拌均匀，之后进行真空干燥；制备得到的甲醛吸收剂可以组装于呼吸面罩、各类口罩中，也可装入室内循环空气净化、调节器中，具有无毒、低成本、甲醛吸收速率高等特点。

Description

一种甲醛吸收剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种空气净化剂，特别涉及一种自身无毒、可吸收空气中甲醛的净化剂。
背景技术
甲醛是一种重要的工业原料和防腐剂。常用于动、植物标本的防腐。如在大体解剖实验室、病理组织学实验室以及手术室等医疗和研究机构，医学研究与学习者会使用含有甲醛的溶液来固定和保存生物组织以及准备尸体。甲醛蒸气会污染这些环境的室内空气，导致医院、研究实验室和医学院的职业暴露风险。甲醛暴露不仅可能发生在处理甲醛过程中和甲醛处理过的材料中，还可能发生在该物质或处理过的材料的不当储存以及无效的局部排气通风系统中。此外，日常生活中人们所用的装修材料、服装服饰、水产品、染发剂中也可能会含有超标的甲醛。
接触甲醛对人体健康可造成一系列不良影响。当室内空气中甲醛含量大于0.1mg/m3，就会对呼吸系统产生刺激作用，高浓度甲醛刺激眼结膜、鼻黏膜、呼吸道黏膜而引起流泪、流涕、结膜炎、咽喉炎、支气管炎。甲醛刺激神经系统可引起疲劳、头晕头痛、睡眠障碍、注意力不集中、理解障碍和记忆力下降，且对心血管系统、内分泌系统、生殖系统等均有毒性作用。甲醛已被国际癌症研究机构IARC归类为I类致癌物，已有大量证据表明长期暴露于甲醛可引起鼻咽癌及白血病。
目前已有诸多甲醛的吸收剂的报道，主要采用的试剂包括氧化性物质、胺类和酚类化合物。高锰酸钾这样的氧化剂接触皮肤，会产生严重腐蚀作用；而一般胺类和酚类化合物若不慎进入人体，其危害不亚于甲醛。故上述甲醛吸收剂难以用于呼吸面罩中。也有采用无毒的亚硫酸盐作为吸收剂，与甲醛生成羟甲基磺酸盐的报道，但吸收效率与速度不尽人意。
发明内容
为解决以上技术问题，本发明提供了一种毒性小的亚硫酸盐、亚硫酸氢盐作为吸收剂，同时加入与其产物的高稳配位中心离子，以加快与甲醛反应的速度并提高转化率。具体为：
一种甲醛吸收剂，包含亚硫酸氢盐、亚硫酸盐、化合物A，以及上述物质的附着基质，其特征在于，所述化合物A含有配位能力较强的中心离子。
进一步地，所述亚硫酸氢盐及亚硫酸盐包括其钾盐和钠盐中的一种或几种。
进一步地，所述化合物A为硫酸盐或氯化物，所述中心离子为锌离子、镍离子、铝离子中的一种或几种。
进一步地，所述附着基质为活性炭、硅胶、木屑、草屑中的一种或几种。
进一步地，所述亚硫酸氢盐与亚硫酸盐的质量比为1:1～2:1；所述亚硫酸氢盐与化合物A的质量比为2:3～1:1。
进一步地，所述吸收试剂为粉末状，可置于呼吸面罩中。
本发明还提供了一种甲醛吸收剂的制备方法，包括：
将亚硫酸氢盐、亚硫酸盐、化合物A，以及上述物质的附着基质，以一定质量比例与水混合，搅拌均匀，之后进行真空干燥，其特征在于，所述化合物A含有配位能力较强的中心离子。
进一步地，所述亚硫酸氢盐及亚硫酸盐包括其钾盐和钠盐中的一种或几种，所述化合物A为硫酸盐或氯化物，所述中心离子为锌离子、镍离子、铝离子中的一种或几种。
进一步地，所述附着基质为活性炭、硅胶、木屑、草屑中的一种或几种。
进一步地，所述亚硫酸氢盐与亚硫酸盐的质量比为1:1～2:1；所述亚硫酸氢盐与化合物A的质量比为2:3～1:1。
本发明中的甲醛吸收剂采用的均为常见化学试剂，试剂成本低于现有的甲醛吸收剂。且本发明中的甲醛吸收剂材料均对人体无害、毒性小，如亚硫酸(氢)钠可作为食品添加剂，硫酸锌可作为医疗上的催吐剂。且制备方法简单，具有无毒、低成本、吸收速率高等特点。
具体实施方式
本发明具体提供的可用于呼吸面罩中的甲醛吸收剂，包含亚硫酸氢盐、亚硫酸盐、配位能力较强的中心离子，以及上述物质的附着基质。其中，亚硫酸氢盐及亚硫酸盐，主要包括其钾盐及钠盐，而中心离子主要包括锌、镍、铝等配位能力较强的离子，其物质可以是其硫酸盐和氯化物；附着基质可以为活性炭等多孔物质，或硅胶、木屑、草屑等表面积较大的物质。
甲醛与亚硫酸盐、亚硫酸氢盐反应可生成羟甲基磺酸盐。锌、镍等配位能力较强的中心离子与上述反应的产物生成较稳定的螯合物，从而促进甲醛的吸收反应。
以钠盐和锌离子为例，其反应机理为：
HCHO+NaHSO3＝HOCH2SO2ONa反应1
Zn2++2HOCH2SO2O-＝[Zn(OCH2SO2O)2]2-+2H+反应2
反应2为反应1的产物与锌离子等金属离子形成螯合物，使反应1的完全性加强、反应速度加快。
制备时，称取一定质量比的亚硫酸氢盐、亚硫酸盐、含有配位能力较强的中心离子的化合物，以及多孔附着基质，加入一定量的水，搅拌均匀后，进行真空干燥，形成混合粉末状物品，上述粉末可以组装于呼吸面罩、各类口罩中，也可装入室内循环空气净化、调节器中。
实施例1：
称取40份(均为质量，下同)亚硫酸氢钠、20份亚硫酸钠、60份硫酸锌，200份活性炭，加入200份水混合搅拌均匀。50℃真空干燥。
实施例2：
称取40份亚硫酸氢钠、20份亚硫酸钠、60份硫酸镍，200份活性炭，加入200份水混合搅拌均匀。50℃真空干燥。
实施例3：
称取50份亚硫酸氢钾、50份亚硫酸钾、50份硫酸铝，200份干硅胶，加入200份水混合搅拌均匀。50℃真空干燥。
实施例4：
称取40份亚硫酸氢钠、20份亚硫酸钠、50份硫酸铝，200份木屑，加入200份水混合搅拌均匀。50℃真空干燥。
为了检验本发明的有效性，用不含硫酸锌和硫酸镍的混合试剂作对照实验，对照组的制备方法如下：
对照组：
称取40份亚硫酸氢钠、20份亚硫酸钠、200份活性炭，加入200份水混合搅拌均匀。50℃真空干燥。
将本发明实施例1、实施例2和对照组取得的试剂各5.0g分别置于直径2.0cm干燥管中，形成厚度3cm柱状填充。将甲醛含量1.0mg/m3的空气，以0.2L/min速度通过上述干燥管，收集逸出气体检测甲醛含量，计算甲醛吸收效率。得到结果如表1所示：
表1实施例1、2及对照组甲醛吸收率的比较
实验时间 实施例1 实施例2 对照组
20min吸收率 94％ 95％ 65％
40min吸收率 95％ 93％ 67％
2h吸收率 88％ 87％ 66％
10h吸收率 67％ 61％ 65％
100h吸收率 54％ 48％ 55％
上述实验表明本发明加入硫酸锌及硫酸镍后的吸收剂，甲醛吸收速率明显增强，较单一的亚硫酸盐有更强的除去甲醛效果；因此，其特别适用于高浓度的甲醛暴露环境中。
可以理解，本发明是通过一些实施例进行描述的，本领域技术人员知悉的，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本发明的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此，本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本发明所保护的范围内。

Claims (2)

1.一种甲醛吸收剂，由亚硫酸氢盐、亚硫酸盐、化合物A，以及上述物质的附着基质组成，其特征在于，所述亚硫酸氢盐及亚硫酸盐包括钾盐和钠盐中的一种或几种；所述化合物A含有配位能力较强的中心离子，所述化合物A为硫酸锌或硫酸镍；所述附着基质为活性炭、硅胶、木屑、草屑中的一种或几种；所述亚硫酸氢盐与亚硫酸盐的质量比为1:1～2:1；所述亚硫酸氢盐与化合物A的质量比为2:3～1:1；所述吸收剂为粉末状，可置于呼吸面罩中。
2.一种如权利要求1所述的甲醛吸收剂的制备方法，包括：将亚硫酸氢盐、亚硫酸盐、化合物A，以及上述物质的附着基质，以一定质量比例与水混合，搅拌均匀，之后进行真空干燥。
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