用于甲醛净化的铌改性活性氧化铝的制法及产品和应用制造技术

本发明专利技术公布了一种用于甲醛净化的铌改性活性氧化铝及其制备方法和应用，将活性氧化铝置于一定浓度的铌盐溶液中，加入适量盐酸，超声5‑12h后抽滤，获得的样品分别通过两种温度处理后使用。针对低浓度（0<铌浓度≤0.012 mol/L）铌盐处理的活性氧化铝，置于50

【技术实现步骤摘要】
用于甲醛净化的铌改性活性氧化铝的制法及产品和应用
本专利技术属于空气净化领域，具体地涉及一种用于甲醛净化的铌改性活性氧化铝的制法及产品和应用。
技术介绍
甲醛对人体神经系统、肝脏、皮肤、免疫系统都有着一定的毒害作用，且易制毒。随着人们对于生活质量的高追求，甲醛净化已成为目前环境领域的热点问题。由于室内甲醛分散、处理量小、浓度低，因此吸附方法更适合于室内甲醛的脱除。一些空气净化器，过滤器即是利用吸附原理设计的。吸附法具有脱除效率高、富集功能强、能耗低、工艺成熟、易于推广及良好的环境益等优点，适用于对低浓度气态污染物的深度处理，几乎适用于所有的挥发性有机化合物，成为治理甲醛等污染物的比较常用的有效方法。吸附剂是关键。与非极性的活性炭相比，活性氧化铝或分子筛由于具有更规整的孔道结构和其极性特点，成为最有发展潜力的一类吸附材料。单独的活性氧化铝或分子筛对甲醛的吸附能力不高，一般需要对其改性。常用方法包括：酸碱改性，金属改性、氧化改性等。已有的文献多使用其中的一种方法，或者需要多步处理达到多次改性的目的。铌盐具有氧化还原能力，在很多反应中作为助剂或载体使用，当在酸性条件下时，表现出更强的氧化性。然而，使用铌改性活性氧化铝或分子筛的文献很少报道。基于此，本专利技术提供了一种简单的一步改性活性氧化铝的方法。
技术实现思路
为克服现有技术的不足，本专利技术目的在于：提供一种应用于甲醛净化的铌改性活性氧化铝制法。本专利技术的再一目的在于：提供上述制法获得的产品。本专利技术的又一目的在于：提供所述产品的应用。本专利技术目的通过下述方案实现：一种用于甲醛净化的铌改性活性氧化铝的制法，以活性氧化铝为原料，包括以下步骤：（1）将活性氧化铝置于铌盐溶液中，加入适量盐酸，所述的盐酸的浓度为铌盐浓度的0.1~0.2倍；（2）超声5-12h后抽滤，获得铌盐处理的活性氧化铝样品；（3）通过温度处理后得可用于甲醛净化的铌改性活性氧化铝，其中，所述的温度处理为：当铌浓度为0<铌浓度≤0.012mol/L时，为低浓度铌盐，针对低浓度铌盐处理的活性氧化铝，置于50oC烘箱中干燥12h后即可使用；或者，当铌浓度为0.012mol/L<铌浓度≤0.020mol/L时，为高浓度铌盐，针对高浓度铌盐处理的活性氧化铝，置于50oC烘箱中干燥12h后在空气气氛下焙烧，焙烧温度在400-500oC之间，焙烧时间4-5h。本专利技术通过对活性氧化铝在不同浓度铌盐溶液中处理，并采取针对性的温度处理方式，实现对其吸附性能和吸附强度的提高。在上述方案基础上，所述的铌盐为草酸铌。在上述方案基础上，铌在活性氧化铝中的质量分数为0.6%~3.6%。本专利技术提供一种根据上述制法获得的用于甲醛净化的铌改性活性氧化铝产品。本专利技术还提供一种上述产品在甲醛净化中的应用。本专利技术公布的制备方法可适用于活性氧化铝和分子筛的改性中，可提高性能至对应未处理样品的2-5倍，且在环境条件变化时，不易脱附，避免二次污染。本专利技术优越性在于：（1）制备方法新颖，本专利技术中制备方法结合了金属改性、酸改性及氧化改性三种方法同时对活性氧化铝改性，实现了一步多种改性的目的。且针对不同程度的改性，采用了不同的温度处理方式。（2）使用的金属独特。铌改性应用于活性氧化铝改性中，未见在相关文献中报道。具体实施方式实施例1一种用于甲醛净化的铌改性活性氧化铝的制法，以活性氧化铝为原料，包括以下步骤：（1）将5g活性氧化铝置于铌盐溶液中，铌盐溶液由0.20g草酸铌溶于100mL水中制得，加入0.08mL浓度0.5mol/L的盐酸，搅拌溶解；（2）超声8h后抽滤，获得铌盐处理的活性氧化铝样品；（3）通过温度处理后得可用于甲醛净化的铌改性活性氧化铝，其中，所述的温度处理为：当铌浓度为0<铌浓度≤0.012mol/L时，为低浓度铌盐，针对低浓度铌盐处理的活性氧化铝，置于50oC烘箱中干燥12h得催化剂产品用于甲醛净化的铌改性活性氧化铝。考察其对甲醛的室温净化性能。连续流动固定床装置中通入甲醛和空气的混合气，反应压力为常压~1atm，气体总流量为500mL/min，甲醛的初始浓度为1.99ppm。称取催化剂的质量为0.2g。在25oC时，甲醛净化最大净化效率为78%，是未处理的活性氧化铝的3.9倍。进一步升高温度至50oC，发现在该温度下，最大净化效率无明显变化。实施例2一种用于甲醛净化的铌改性活性氧化铝的制法，以活性氧化铝为原料，包括以下步骤：（1）将5g活性氧化铝置于铌盐溶液中，该铌盐溶液为0.40g草酸铌溶于100mL水中制得，加入0.16mL浓度0.5mol/L盐酸搅拌溶解，所述的盐酸的浓度为铌盐浓度的0.1~0.2倍；（2）超声8h后抽滤，获得铌盐处理的活性氧化铝样品；（3）通过温度处理后得可用于甲醛净化的铌改性活性氧化铝，其中，所述的温度处理为：当铌浓度为0<铌浓度≤0.012mol/L时，为低浓度铌盐，针对低浓度铌盐处理的活性氧化铝，置于50oC烘箱中干燥12h后。备用。考察了其对甲醛的室温净化性能。连续流动固定床装置中通入甲醛和空气的混合气，反应压力为常压~1atm，气体总流量为500mL/min，甲醛的初始浓度为1.23ppm。称取催化剂的质量为0.2g。在25oC时，甲醛净化最大净化效率为62%，是未处理的活性氧化铝的3.1倍。进一步升高温度至50oC，发现在该温度下，最大净化效率无明显变化。实施例3一种用于甲醛净化的铌改性活性氧化铝的制法，以活性氧化铝为原料，包括以下步骤：（1）将5g活性氧化铝置于铌盐溶液中，铌盐溶液由0.60g草酸铌溶于100mL水中制得，加入0.25mL浓度0.5mol/L盐酸，搅拌溶解；（2）超声8h后抽滤，获得铌盐处理的活性氧化铝样品；（3）通过温度处理后得可用于甲醛净化的铌改性活性氧化铝，其中，所述的温度处理为：当铌浓度为0<铌浓度≤0.012mol/L时，为低浓度铌盐，针对低浓度铌盐处理的活性氧化铝，置于50oC烘箱中干燥12h后，备用。考察了其对甲醛的室温净化性能。连续流动固定床装置中通入甲醛和空气的混合气，反应压力为常压~1atm，气体总流量为500mL/min，甲醛的初始浓度为2.52ppm。称取催化剂的质量为0.2g。在25oC时，甲醛净化最大净化效率为58%，是未处理的活性氧化铝的2.9倍。进一步升高温度至50oC，发现在该温度下，最大净化效率无明显变化。实施例4一种用于甲醛净化的铌改性活性氧化铝的制法，以活性氧化铝为原料，包括以下步骤：（1）将5g活性氧化铝置于铌盐溶液中，铌盐溶液由0.80g草酸铌溶于100mL水中制得，加入0.33mL浓度0.5mol/L盐酸，搅拌溶解；（2）超声8h后抽滤，获得铌盐处理的活性氧化铝样品；（3）通过温度处理后得可用于甲醛净化的铌改性活性氧化铝，其中，所述的温度处理为：当铌浓度为0.012mol/L<铌浓度≤0.020mol/L时，为高浓度铌盐，针对高浓度铌盐处理的活性氧化铝，置于50oC烘箱中干燥后，在空气气氛下焙烧，焙烧温度在400oC之间，焙烧时间5h。考察了其对甲醛的室温净化性能。连续流动固定床装置中通入甲醛和空气的混合气，反应压力为常压~1atm，气体总流量为500mL/min，甲醛的初始浓度为2.94ppm。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于甲醛净化的铌改性活性氧化铝的制法，以活性氧化铝为原料，包括以下步骤：（1）将活性氧化铝置于铌盐溶液中，加入适量盐酸，所述的盐酸的浓度为铌盐浓度的0.1~0.2倍；（2）超声5‑12 h后抽滤，获得铌盐处理的活性氧化铝样品；（3）通过温度处理后得可用于甲醛净化的铌改性活性氧化铝，其中，所述的温度处理为：当铌浓度为0<铌浓度≤0.012 mol/L时，为低浓度铌盐，针对低浓度铌盐处理的活性氧化铝，置于50

【技术特征摘要】
1.一种用于甲醛净化的铌改性活性氧化铝的制法，以活性氧化铝为原料，包括以下步骤：（1）将活性氧化铝置于铌盐溶液中，加入适量盐酸，所述的盐酸的浓度为铌盐浓度的0.1~0.2倍；（2）超声5-12h后抽滤，获得铌盐处理的活性氧化铝样品；（3）通过温度处理后得可用于甲醛净化的铌改性活性氧化铝，其中，所述的温度处理为：当铌浓度为0<铌浓度≤0.012mol/L时，为低浓度铌盐，针对低浓度铌盐处理的活性氧化铝，置于50oC烘箱中干燥12h后即可使用；或者，当铌浓度为0.012mol/L<铌浓度≤0.020mol/L...

【专利技术属性】
技术研发人员：何丹农，袁静，高振源，蔡婷，赵昆峰，杨玲，张涛，金彩虹，
申请(专利权)人：上海纳米技术及应用国家工程研究中心有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31