常温氨气高效处理材料制造技术

技术编号:12779740 阅读:108 留言:0更新日期:2016-01-27 22:14
本发明专利技术公开了一种常温氨气高效处理材料的制备及其使用方法,属室内空气净化治理技术领域。所述净化材料特征在于以高比表面积多孔吸附材料为载体,以氯化铝、铝溶胶或偏铝酸盐、氯化锆或氧氯化锆为混合改性剂,以硫酸、盐酸、硝酸、硼酸或磷酸中的一种为表面处理剂,采用混合改性剂依次通过浸渍、老化、固液分离、干燥、煅烧改性后,再采用表面处理剂通过浸渍、风干而成。本发明专利技术的常温氨气高效处理材料抗湿性能好,具有多微孔结构,比表面积大,表面含有大量酸性基团,吸附容量大,吸附速度快,抗湿性能好,能快速长效吸附净化空气中的氨气,可满足室内真实环境下长时间(>3000h)吸附净化氨气的要求,适用于制冷机房以及具有氨气污染场所的空气净化处理。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种常温氨气高效处理材料的制备及其使用方法,特别是采用复合金属盐和酸性溶液分步处理的方法制得具有高抗湿性能的氨气净化材料,属于室内空气净化治理

技术介绍
氨气相对分子质量为17.03,熔点为-77.74 °C,沸点在标准大气压下为-33.43°C,常温下为无色有刺激性恶臭的气味,易溶于水。在国家于2002年颁布的《室内空气质量标准》(GB/T 1883-2002)中对室内空气中PM10、含菌量、氨气量等做了严格规定,其中空气中氨气卫生标准(最高容许浓度)为0.20 mg/m3。氨气的影响主要源于其高碱度和高水溶性,主要会对人体的呼吸系统和皮肤造成伤害。—般来说,当氨气浓度达到5 ppm时,就会被人体感觉到;当氨气浓度达到20 ppm以上时,就会对人体的呼吸道、消化道等多个系统造成严重伤害。短期内吸入大量氨气后可出现流泪、咽痛、声音撕哑、咳嗽、痰可带血丝、胸闷、呼吸困难,可伴有头痛、头晕、恶心、呕吐和乏力等不良症状,严重者可发生肺水肿、成人呼吸窘迫综合症、喉水肿痉挛或支气管粘膜坏死脱落致死。目前,室内的空气净化技术主要有光催化氧化、活性炭吸附、生物触媒、臭氧氧化、贵金属催化氧化、高效过滤网和负氧离子等多种技术手段。其中,光催化需要大量的紫外光,且对氨气的效果非常小;单纯的活性炭吸附抗湿性能差,且极易饱和造成二次污染;生物触媒反应时间较长,无法对污染物进行快速有效的去除;臭氧氧化主要针对的是一些挥发性有机气体,不能有效处理氨气;贵金属催化氧化工业化因其成本过高,导致工业化前景不明朗;高效过滤网和负氧离子更多针对的是一些固态污染物。因此,研发一种能够具有较大吸附容量,吸附模式新颖同时抗湿能力强的氨气吸附材料也是空气净化领域众多研究者的研究目标。基于以上目标,各国的研究者也都做了大量的研究工作,通过对领域内出现的一些新材料进行酸化处理或形成有机骨架结构取得了一定的效果(1、Doonan, C.J.;Tranchemontagne,D.J.; Glover, T.G.; Hunt, J.R.; Yaghi,0.M.Except1nalAmmonia Uptake by a Covalent OrganicFramework.Nat.Chem.2010,2,235 - 238 ;2、Furtado,A.Μ.B.; Wang, Y.; Glover, T.G.MCM-41 Impregnated with ActiveMetal Sites: Synthesis, Characterizat1n, and Ammonia Adsorpt1n.MicroporousMesoporous Mater.2011,142,730 - 739 ;3、Seredych,M.; Bandosz,T.J.ManganeseOxide and Graphite 0xide/Mn02 Composites as Reactive Adsorbents of AmmoniaatAmbient Condit1ns.Micr0.Mes0.Mater.2012,150,55 - 63.)。但在上述研究中,所采用的方法都比较复杂,原材料也比较昂贵,不利于工业化生产,且多是针对单一的性能进行研究,没有同时兼顾到吸附容量、吸附性能以及使用环境等多种因素。同时,针对目前越来越大的市场需求,国内也有诸多研究者对氨气吸附材料进行了研究开发,如CN101279236A报道了一种氨气吸附净化剂及其制备方法,通过简单的酸性溶液处理得到了相应的材料,但其制备过程中温度较低,老化时间较短,无法有效的在多孔材料表面形成酸性基团,且未考虑到抗湿性能,易饱和。而CN 101264434A及CN 103111255A等则报道了采用沸石粉、高岭土、艾叶油等为原料的一种氨气吸附剂制备方法,吸附氨气效率高,但同样会存在吸附容量过小、抗湿性能差等缺点。因此,制备一种能够在高效吸附氨气同时具有高抗湿性能和吸附容量的氨气吸附剂具有十分重要的意义。
技术实现思路
本专利技术公开了一种常温氨气高效处理材料的制备及其使用方法,属室内空气净化治理
本专利技术的目的在于提供一种氨气吸附材料,该材料抗湿性能好,具有多微孔结构,比表面积大,表面含有大量酸性基团,吸附容量大,吸附速度快,抗湿性能好,能快速长效吸附净化空气中的氨气,可满足室内真实环境下长时间(>3000 h)吸附净化氨气的要求。为实现上述目的,本专利技术采取的技术方案如下: 一种常温氨气高效处理材料,包括以下步骤: (1)将高比表面积多孔吸附材料加入质量分数为(5~15)wt%的铝盐和锆盐混合溶液,浸溃老化8~16小时,随后固液分尚,在80~100 °(^鼓风干燥12小时; (2)将步骤1得到的材料在保护气氛下控制温度在250~350°C煅烧2~4小时; (3)将步骤2煅烧后的材料研碎后加入(l~5)mol/L的酸性溶液中浸溃12~16小时,取出风干后既得到常温氨气高效处理材料; (4)使用时,取步骤3得到的材料500~1000g封装在风量为300 m3/h?600 m3/h的空气净化器中,可使lh内30 m3环境下1.6 mg/m3?2.4 mg/m3的氨气去除率达90 %以上,稳定运行时间彡3000 h。原料中的高比表面积多孔吸附材料为活性炭、沸石分子筛、活性氧化铝中的一种或多种。原料中的铝盐为氯化铝、铝溶胶、偏铝酸盐中的一种或多种。 原料中的锆盐为氯化锆、氧氯化锆中的一种或两种。原料中的酸性溶液为硫酸、盐酸、硝酸、硼酸、磷酸中的一种或多种。所述的保护气氛是空气、氮气中的一种。本专利技术的技术效果和优点如下: 1、本专利技术的常温氨气高效处理材料可快速高效吸附净化空气中的氨气,有效防止空气中的氨气给人体带来的伤害; 2、本专利技术的常温氨气高效处理材料通过在载体表面形成铝镐混合聚阳离子,对空气中的水分子形成排斥作用,可高效抵抗空气中的水分对材料造成的过早饱和;3、本专利技术的常温氨气高效处理材料抗湿性能好,具有多微孔结构,比表面积大,表面含当前第1页1 2 本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种常温氨气高效处理材料,其特征在于,包括以下步骤:(1)将高比表面积多孔吸附材料加入质量分数为(5~15)wt%的铝盐和锆盐混合溶液,浸渍老化8~16小时,随后固液分离,在80~100 ℃鼓风干燥12 小时;(2)将步骤1得到的材料在保护气氛下控制温度在250~350 ℃煅烧2~4小时;(3)将步骤2煅烧后的材料研碎后加入(1~5)mol/L的酸性溶液中浸渍12~16小时,取出风干后既得到常温氨气高效处理材料;(4)使用时,取步骤3得到的材料500~1000 g封装在风量为300 m3/h~600 m3/h的空气净化器中,可使1h内30 m3环境下1.6 mg/m3~2.4 mg/m3的氨气去除率达90 %以上,稳定运行时间≥3000 h。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:杜峰
申请(专利权)人:江苏瑞丰科技实业有限公司
类型:发明
国别省市:江苏;32

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