一种常温高效除甲醛改性炭及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种常温高效除甲醛改性炭的制备方法，包括如下步骤：①配制质量浓度为1％～10％的有机胺溶液；②用硫酸溶液调节所述有机胺溶液的pH值至10.0～11.5，得有机胺浸渍液；③将活性炭加入所述有机胺浸渍液中，混匀，浸渍；④将浸渍后的活性炭取出，干燥即得所述常温高效除甲醛改性炭。本发明专利技术的改性炭的制备方法简单易行，经试验证明，以本发明专利技术制备方法制得的改性炭对甲醛气体具有快速捕捉、高效吸附的作用，除甲醛长效性能好，可满足室内环境下长时间有效除甲醛的要求。

Normal temperature and high efficiency formaldehyde removal modified carbon and preparation method thereof

The invention discloses a preparation method of high efficient formaldehyde modified carbon at normal temperature, including the following steps: (1) preparing organic amine solution with a mass concentration of 1% to 10%, and adjusting the pH value of the organic amine solution by sulfuric acid solution to 10 ~ 11.5, and getting the organic amine impregnation solution; 3. Soaking, and removing the activated carbon after soaking and drying, the modified carbon at high ambient temperature is removed efficiently. The preparation method of the modified carbon of the invention is simple and easy. It has been proved by the experiment that the modified carbon obtained by the preparation method has the effect of fast catching and efficient adsorption of formaldehyde gas, and the long effective performance of the formaldehyde can meet the requirement of long time effective formaldehyde removal in the indoor environment.

【技术实现步骤摘要】
一种常温高效除甲醛改性炭及其制备方法
本专利技术涉及一种除甲醛材料，尤其涉及一种常温高效除甲醛改性炭及其制备方法。
技术介绍
随着社会经济的发展和人类生活水平的提高，人们对生活质量的要求也越来越高，随之居室装修日渐热兴。然而，居室装修给我们带来了方便的同时，还给我们的室内空气带来了污染。装修所用的胶合板、中纤板、三合板、复合木地板等人造木质板材是通过脲醛树脂胶或酚醛树脂胶粘结而成，这些树脂胶中含有游离甲醛，在常温常压下可将其缓慢释放到空气中。装修材料所释放的甲醛因其污染范围广、持续时间长、危害性大已成为室内空气的主要污染物之一。室内空气中甲醛含量对人体健康的影响是目前环境卫生研究的一个重要课题，研究发现许多疾病的发生发展与甲醛对人们的毒害作用息息相关。在我国有毒化学品优先控制名单上甲醛高居第二位，且被世界卫生组织确认为致癌和致畸形物质，是公认的变态反应源，也是潜在的强致突变物之一。随着人们环保意识的加强和对室内环境质量要求的提高，如何有效地预防及治理室内甲醛污染越来越受到人们的重视，研究安全有效的除甲醛材料已成为急需解决的问题之一。在现有的除甲醛技术中，吸附技术因其使用局限性小、较少受到其他使用条件的影响而被广泛使用。吸附技术中常用的吸附材料为活性炭，活性炭具有多孔性，对很多物质具有良好的吸附性。但是，由于甲醛的分子量小、极性较强，很难通过普通的活性炭进行物理吸附去除。为此，有人对普通的活性炭进行物理处理，具体是改变活性炭的孔径结构(如：孔容、孔径大小或孔分布等)，经物理处理后的活性炭的除甲醛性能虽然有所提升，但远远达不到实际的应用需求。还有人用亚硫酸氢钠浸渍普通活性炭以制成改性活性炭，但该改性炭的甲醛去除率只能达到50％左右，且对其除甲醛的长效性未曾进行过试验研究。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种常温高效除甲醛改性炭及其制备方法。本专利技术的改性炭能对空气中的甲醛进行化学吸附为主、物理吸附为辅的复合吸附，甲醛去除率高，除甲醛长效性能好。为达到其目的，本专利技术所采用的技术方案为：一种常温高效除甲醛改性炭的制备方法，包括如下步骤：①配制质量浓度为1％～10％的有机胺溶液；②用硫酸溶液调节所述有机胺溶液的pH值至10.0～11.5，得有机胺浸渍液；③将活性炭加入所述有机胺浸渍液中，混匀，浸渍；④将浸渍后的活性炭取出，干燥即得所述常温高效除甲醛改性炭。本专利技术以活性炭为基体材料，并在活性炭中载入有机胺，活性炭的多孔结构能对甲醛气体进行物理吸附，带有活性氢的有机胺能与甲醛气体迅速发生化学反应，生成稳定、无毒害的化合物，具体化学反应式如下：在强碱性条件下，有机胺中部分带有活性氢的氨基会与水结合生成铵根和OH-，导致能参与亲核加成反应的氨基减少；另外，甲醛在强碱条件下会发生羟醛缩合反应等副反应，使得甲醛与有机胺之间的主反应受限。本专利技术向有机胺溶液中加入一定量的硫酸溶液，使得氨基水解受限，甲醛的副反应减少，大大提高了改性炭的除甲醛效果。若硫酸溶液添加过量，则氨基反应活性位点会被H+占据，使得甲醛与有机胺之间的主反应严重受限，除甲醛效果显著降低。作为上述技术方案的优选，步骤①中，所述有机胺为二乙胺、乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、三乙醇胺和聚乙烯亚胺中的一种或几种。作为上述技术方案的优选，步骤②中，所述硫酸溶液的浓度为1mol/L。作为上述技术方案的优选，步骤③中，所述活性炭与所述有机胺浸渍液的固液比为1:1～1:5。作为上述技术方案的优选，步骤③中，所述浸渍的时间为20～40min。作为上述技术方案的优选，步骤④中，所述干燥的温度为80～110℃、时间为2h。优选的，本专利技术所述的常温高效除甲醛改性炭用于空气净化领域。本专利技术的有益效果为：本专利技术的改性炭吸附甲醛的方式为以化学吸附为主并同时伴随有物理吸附的复合吸附，吸附甲醛的效率大大提高，实现了高效除甲醛的目的。在吸附甲醛时，改性炭能使甲醛气体快速富集在其表面，使得载于其中的有机胺成分与甲醛发生稳定的化学反应，生成对人体无害的物质，实现了持续和彻底清除甲醛的效果。本专利技术的改性炭的制备方法简单易行，经试验证明，以本专利技术制备方法制得的改性炭对甲醛气体具有快速捕捉、高效吸附的作用，除甲醛长效性能好，可满足室内环境下长时间有效除甲醛的要求。具体实施方式为更清楚地表述本专利技术的技术方案，下面结合具体实施例进一步说明，但不能用于限制本专利技术，此仅是本专利技术的部分实施例而已。实施例1本实施例1提供一种常温高效除甲醛改性炭的制备方法，包括如下步骤：①配制质量浓度为1％的有机胺溶液，有机胺为二乙胺；②用1mol/L的硫酸溶液调节上述有机胺溶液的pH值至10.0，得有机胺浸渍液；③以1:1的固液比将活性炭缓慢地加入上述有机胺浸渍液中，混匀，浸渍40min；④将浸渍后的活性炭取出，在110℃下干燥2h即得常温高效除甲醛改性炭。实施例2本实施例2提供一种常温高效除甲醛改性炭的制备方法，包括如下步骤：①配制质量浓度为3％的有机胺溶液，有机胺为二乙烯三胺；②用1mol/L的硫酸溶液调节上述有机胺溶液的pH值至10.5，得有机胺浸渍液；③以1:3的固液比将活性炭缓慢地加入上述有机胺浸渍液中，混匀，浸渍35min；④将浸渍后的活性炭取出，在105℃下干燥2h即得常温高效除甲醛改性炭。实施例3本实施例3提供一种常温高效除甲醛改性炭的制备方法，包括如下步骤：①配制质量浓度为5％的有机胺溶液，有机胺为三乙烯四胺；②用1mol/L的硫酸溶液调节上述有机胺溶液的pH值至11，得有机胺浸渍液；③以1:5的固液比将活性炭缓慢地加入上述有机胺浸渍液中，混匀，浸渍30min；④将浸渍后的活性炭取出，在95℃下干燥2h即得常温高效除甲醛改性炭。实施例4本实施例4提供一种常温高效除甲醛改性炭的制备方法，包括如下步骤：①配制质量浓度为8％的有机胺溶液，有机胺为聚乙烯亚胺；②用1mol/L的硫酸溶液调节上述有机胺溶液的pH值至11.2，得有机胺浸渍液；③以1:3的固液比将活性炭缓慢地加入上述有机胺浸渍液中，混匀，浸渍25min；④将浸渍后的活性炭取出，在90℃下干燥2h即得常温高效除甲醛改性炭。实施例5本实施例5提供一种常温高效除甲醛改性炭的制备方法，包括如下步骤：①配制质量浓度为10％的有机胺溶液，有机胺为二乙胺、乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、三乙醇胺和聚乙烯亚胺；②用1mol/L的硫酸溶液调节上述有机胺溶液的pH值至11.5，得有机胺浸渍液；③以1:5的固液比将活性炭缓慢地加入上述有机胺浸渍液中，混匀，浸渍20min；④将浸渍后的活性炭取出，在80℃下干燥2h即得常温高效除甲醛改性炭。对比例一种改性炭的制备方法，包括如下步骤：①配制质量浓度为5％的有机胺溶液，有机胺为三乙烯四胺；②以1:3的固液比将活性炭缓慢地加入上述有机胺溶液中，混匀，浸渍30min；③将浸渍后的活性炭取出，在95℃下干燥2h即得改性炭。除甲醛效果测试测试条件：30m3测试舱、莱克空气净化器、炭板尺寸为W280*L395*H9mm、改性炭装填量220g、净化1h。测试方法：《空气净化器(GB/T18801-2015)》测试结果如表1和表2所示：表11h除甲醛效果样品初始浓度(ppm)终止浓度(ppm)甲醛去除率(％)普通活本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种常温高效除甲醛改性炭的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：①配制质量浓度为1％～10％的有机胺溶液；②用硫酸溶液调节所述有机胺溶液的pH值至10.0～11.5，得有机胺浸渍液；③将活性炭加入所述有机胺浸渍液中，混匀，浸渍；④将浸渍后的活性炭取出，干燥即得所述常温高效除甲醛改性炭。

【技术特征摘要】
1.一种常温高效除甲醛改性炭的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：①配制质量浓度为1％～10％的有机胺溶液；②用硫酸溶液调节所述有机胺溶液的pH值至10.0～11.5，得有机胺浸渍液；③将活性炭加入所述有机胺浸渍液中，混匀，浸渍；④将浸渍后的活性炭取出，干燥即得所述常温高效除甲醛改性炭。2.如权利要求1所述的常温高效除甲醛改性炭的制备方法，其特征在于，步骤①中，所述有机胺为二乙胺、乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、三乙醇胺和聚乙烯亚胺中的一种或几种。3.如权利要求1所述的常温高效除甲醛改性炭的制备方法，其特征在于，步骤②...

【专利技术属性】
技术研发人员：闵书学，杜靖，瞿耀华，程顺清，徐桂成，
申请(专利权)人：深圳中纺滤材科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44