球形甲醛吸附剂的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种球形甲醛吸附材料的制备方法，以树脂粉为主体，醇类物质和含氮试剂为客体，依次经溶解、聚合、固化、炭化和水蒸气活化，得到球形甲醛吸附材料。本发明专利技术原料来源广泛、工艺简单可控、操作条件温和，所得球形甲醛吸附材料在不同浓度下的脱除率达85%以上。

Preparation of spherical formaldehyde adsorbent

The invention discloses a preparation method of a spherical formaldehyde adsorbing material, which takes resin powder as the main body, alcohols and nitrogen-containing reagents as the object, and then gets the spherical formaldehyde adsorbing material by dissolution, polymerization, curing, carbonization and steam activation. The spherical formaldehyde adsorbing material has the advantages of wide source of raw materials, simple and controllable process, mild operation conditions, and the removal rate of the obtained spherical formaldehyde adsorbing material at different concentrations is over 85%.

【技术实现步骤摘要】
球形甲醛吸附剂的制备方法
本专利技术属于甲醛吸附材料的制备
，具体为一种球形甲醛吸附材料的制备方法。
技术介绍
近年来，甲醛产生的环境污染引起了广泛的关注，活性炭吸附法对于去除甲醛是最有效的，主要是因为活性炭多空结构决定了吸附能力强，而且成本低、效果好，成为吸附材料领域研究的热点。目前报道的活性炭材料多为颗粒或粉状，普遍存在流动性差、吸附能力差、脱除甲醛效率低等缺点。含氨基类物质因其具有较强的活性，能够和吸附的甲醛发生缩聚反应，有效地脱除甲醛，提高吸附材料的化学性能。因此，在现有研究基础之上通过采用含氮物质为原材料制备球形炭材料，增强流动性，同时借助热处理过程中在炭材料结构形成氨基类官能团，改善其化学吸附能力，形成高效甲醛吸附材料。
技术实现思路
本专利技术目的是提供一种工艺简单可控、操作条件温和、脱除性能良好的方法制备球形甲醛吸附材料。本专利技术是采用如下技术方案实现的：一种球形甲醛吸附材料的制备方法，包括以下步骤：（1）、将树脂粉和醇类物质按照质量比15~30：30~60加入到三口烧瓶中，然后添加10~30g聚乙烯醇，然后在70℃恒温搅拌1~2h；（2）、将20~40g含氮试剂添加到上述溶液中，然后在95℃恒温搅拌6h；（3）、将上述溶液过滤并转移至蒸发皿中，静置于真空干燥烘箱中180℃固化12h，得到树脂球；（4）、将步骤（3）所得的树脂球在高温管式炉中由室温升至550~700℃炭化2~5h，然后将温度升至800~950℃，通入50~120mL/min水蒸气活化2~4h，自然降温至室温得到球形甲醛吸附材料；上述制备方法中，所述树脂粉为酚醛树脂或脲醛树脂。上述制备方法中，所述醇类为乙醇或乙二醇。上述制备方法中，步骤（2）中所述含氮试剂为聚苯胺或聚酰亚胺。本专利技术的有益效果如下：本专利技术以树脂粉为主体，醇类物质和含氮试剂为客体，依次经溶解、聚合、固化、炭化和水蒸气活化，得到球形甲醛吸附材料。本专利技术原料来源广泛、工艺简单可控、操作条件温和，所得球形甲醛吸附材料在不同浓度下的脱除率达85%以上。本专利技术设计合理，具体很好的实际应用与推广价值。附图说明图1表示实施例1制备的球形甲醛吸附材料的SEM图。图2表示实施例2制备的球形甲醛吸附材料的SEM图。图3表示实施例3制备的球形甲醛吸附材料的SEM图。图4表示实施例4不同浓度下的脱除甲醛应用及对比例1、2不同浓度下的脱除曲线图。具体实施方式下面通过实施例来进一步说明本专利技术，但不局限于以下实施例。本专利技术所述的球形甲醛吸附材料的制备方法，以树脂粉为主体，醇类物质和含氮试剂为客体，依次经溶解、聚合、固化、炭化和水蒸气活化，得到球形甲醛吸附材料。本专利技术原料来源广泛、工艺简单可控、操作条件温和，所得球形甲醛吸附材料在不同浓度下的脱除率达85%以上。具体实施例如下：实施例1一种球形甲醛吸附剂的制备方法，包括如下步骤：（1）、将30g酚醛树脂粉和30g乙醇加入到三口烧瓶中，然后添加10g聚乙烯醇，然后在70℃恒温搅拌1h；（2）、将20g聚苯胺添加到上述溶液中，然后在95℃恒温搅拌6h；（3）、将上述溶液过滤并转移至蒸发皿中，静置于真空干燥烘箱中180℃固化12h，得到树脂球；（4）、将上述所得的树脂球在高温管式炉中由室温升至550℃炭化5h，然后将温度升至950℃，通入50mL/min水蒸气活化2h，自然降温至室温得到球形甲醛吸附材料；图1示出了实施例1制备的富球形甲醛吸附材料的SEM图。实施例2一种球形甲醛吸附剂的制备方法，包括如下步骤：（1）、将45g酚醛树脂粉和90g乙醇加入到三口烧瓶中，然后添加20g聚乙烯醇，然后在70℃恒温搅拌1.5h；（2）、将30g聚酰亚胺添加到上述溶液中，然后在95℃恒温搅拌4h；（3）、将上述溶液过滤并转移至蒸发皿中，静置于真空干燥烘箱中180℃固化12h，得到树脂球；（4）、将上述所得的树脂球在高温管式炉中由室温升至650℃炭化3.5h，然后将温度升至870℃，通入80mL/min水蒸气活化3h，自然降温至室温得到球形甲醛吸附材料；图2示出了实施例2制备的球形甲醛吸附材料的SEM图。实施例3一种球形甲醛吸附剂的制备方法，包括如下步骤：（1）、将90g酚醛树脂粉和120g乙醇加入到三口烧瓶中，然后添加30g聚乙烯醇，然后在70℃恒温搅拌2h；（2）、将40g聚苯胺添加到上述溶液中，然后在95℃恒温搅拌4h；（3）、将上述溶液过滤并转移至蒸发皿中，静置于真空干燥烘箱中180℃固化12h，得到树脂球；（4）、将上述所得的树脂球在高温管式炉中由室温升至700℃炭化2h，然后将温度升至800℃，通入120mL/min水蒸气活化4h，自然降温至室温得到球形甲醛吸附材料；图3示出了实施例3制备的球形甲醛吸附材料的SEM图。通过本专利技术实施例1、2、3制备的球形甲醛吸附材料，由图1、2、3可以看出，制得的球形甲醛吸附材料孔洞发达。实施例4通过本专利技术实施例1、2、3制备的球形甲醛吸附材料分别测试不同浓度下的甲醛脱除性能。具体的实验条件是：30mg球形甲醛吸附材料，反应在内径为10mm的常压固定床反应器上进行。实验模拟气体组成为：甲醛的浓度为30-250mg/m3，N2为载气，操作温度为25℃，气体流量1000mL/min，空速为20000h-1。出口浓度用气相色谱分析仪（Agilent7820A）进行在线实时检测。对比例1采用实施例1中未添加聚苯胺得到的吸附材料测试不同浓度下的甲醛脱除性能，具体的实验条件和实施例4中的实验条件一致。对比例2采用实施例2中未添加聚酰亚胺得到的吸附材料测试不同浓度下的甲醛脱除性能，具体的实验条件和实施例4中的实验条件一致。通过在线实时检测分别测量样品1、2、3，以及对比例1、2甲醛脱除能，具体如图4所示，直接采用实施例1和实施例2未添加含氮试剂活化得到的吸附材料的甲醛脱除效率较低，而经过实施例1、2、3制备的球形甲醛吸附材料的脱除率达85%以上。应当指出，对于本
的一般技术人员来说，在不脱离本专利技术原理的前提下，还可以做出若干改进和应用，这些改进和应用也视为本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种球形甲醛吸附剂的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：（1）、将树脂粉和醇类物质按照质量比15~30：30~60加入到三口烧瓶中，然后添加10~30g聚乙烯醇，然后在70℃恒温搅拌1~2h；（2）、将20~40g含氮试剂添加到上述溶液中，然后在95℃恒温搅拌6h；（3）、将上述溶液过滤并转移至蒸发皿中，静置于真空干燥烘箱中180℃固化12h，得到树脂球；（4）、将步骤（3）所得的树脂球在高温管式炉中由室温升至550~700℃炭化2~5h，然后将温度升至800~950℃，通入50~120mL/min水蒸气活化2~4h，自然降温至室温得到球形甲醛吸附材料。

【技术特征摘要】
1.一种球形甲醛吸附剂的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：（1）、将树脂粉和醇类物质按照质量比15~30：30~60加入到三口烧瓶中，然后添加10~30g聚乙烯醇，然后在70℃恒温搅拌1~2h；（2）、将20~40g含氮试剂添加到上述溶液中，然后在95℃恒温搅拌6h；（3）、将上述溶液过滤并转移至蒸发皿中，静置于真空干燥烘箱中180℃固化12h，得到树脂球；（4）、将步骤（3）所得的树脂球在高温管式炉中由室温升至550~7...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋雯，金彦任，孙梦娟，张金凤，魏志凤，
申请(专利权)人：山西新华化工有限责任公司，
类型：发明
国别省市：山西,14