一种室内甲醛净化材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种室内甲醛净化材料及其制备方法，所述甲醛净化材料的制备方法是先将改性羟基磷灰石、改性碳化硅与丙烯酸预混液混合反应，得到混合液，然后向混合液中加入一水合硫酸锰，超声波振荡均匀后加入高锰酸钾溶液，搅拌反应即得。本发明专利技术所制备得到的环保净化材料孔隙丰富，孔径有大有小，对甲醛具有良好的吸附作用，并可通过氧化、催化氧化促使甲醛分解，甲醛分解率高，应用前景广阔。

【技术实现步骤摘要】
一种室内甲醛净化材料及其制备方法
本专利技术涉及甲醛净化
，特别是涉及一种室内甲醛环保净化材料及其制备方法。
技术介绍
甲醛是室内空气中常见污染物，人造板材及制品、涂料和地毯等室内建筑装饰装修材料中会释放出甲醛。甲醛是一种在常温常压下具有强烈刺激性气味的无色气体，易溶于水、醇类和醚类等。研究表明室内甲醛可以持续释放周期长达数十年。世界卫生组织（WHO）研究表明，长期暴露在含甲醛、苯系物高危险性VOC中，可能会导致癌症和白血病，因此净化空气环境，改善空气品质，已经成为人们生活中迫切的需求。根据《民用建筑室内环境污染控制规范》和《室内空气质量标准》，甲醛含量应当≤0.08mg/m3或者≤0.1mg/m3，也就是≤80mg/L或者≤100mg/L，事实上，在很多室内环境中甲醛严重超出上述标准。目前室内空气中甲醛的净化方法主要包括三种，第一是物理吸附，通过吸附材料进行甲醛吸附；第二是化学转化，通过使用化学试剂与甲醛发生氧化、加成和络合等反应，将甲醛降解为水、二氧化碳等无毒的产物，以此达到消除室内甲醛污染的方法；第三是催化氧化甲醛法，催化氧化法分为光催化法和贵金属催化剂催化氧化法。现有的净化方法通常是采用其中一种单独使用，净化效果欠佳。专利CN109647153A公开了一种甲醛净化材料，是以纳米活矿石、椰维碳、镍钯合金、氧化铝、二氧化钛、膨润土和保水剂作为制备甲醛净化材料的原料，一方面使用了镍钯合金，成本高不利于推广，另一方面甲醛分解率在95%以下，仍有很大的改善空间。
技术实现思路
本专利技术的目的就是要提供一种室内甲醛净化材料及其制备方法，本专利技术所制备的环保净化材料甲醛分解率高，具有极好的推广价值。为实现上述目的，本专利技术是通过如下方案实现的：一种室内甲醛净化材料的制备方法，以重量份计，包括步骤：（1）先将1份改性羟基磷灰石、5～8份改性碳化硅与0.5～0.7份丙烯酸预混液混合反应，得到混合液；（2）然后向混合液中加入0.6～0.9份一水合硫酸锰，超声波振荡均匀，边搅拌边加入10～12份质量浓度10～15%高锰酸钾溶液，搅拌反应，离心，干燥，即得所述的一种室内甲醛环保净化材料；其中，所述改性羟基磷灰石是以羟基磷灰石为原料，经3-（N-稀丙基氨基）丙基三甲氧基硅烷改性处理而得；所述改性碳化硅是以碳化硅为原料，经3-氨丙基三乙氧基硅烷、戊二酸酐改性处理而得；所述丙烯酸预混液是将丙烯酸和交联剂、引发剂混合而得。优选的，步骤（1）中，搅拌反应的工艺条件为：70～75℃搅拌反应4～6小时。优选的，步骤（2）中，搅拌反应的工艺条件为：40～45℃搅拌反应6～8小时。优选的，步骤（2）中，干燥的工艺条件为：70～90℃干燥12～15小时。优选的，以重量份计，所述改性羟基磷灰石的制备方法如下：先将0.08～0.1份对苯二酚加入100份体积浓度85～95%乙醇水溶液中，然后滴加冰醋酸，直至pH=3.5～4，接着加入4～6份3-（N-稀丙基氨基）丙基三甲氧基硅烷，搅拌30～40分钟，最后加入1～2份羟基磷灰石，超声波振荡10～20分钟，加热至60～70℃，保温搅拌2～3小时，除去溶剂，洗涤，干燥，即得所述的改性羟基磷灰石。进一步优选的，利用无水乙醇和去离子水交替洗涤3～4次，70～80℃干燥20～25小时。优选的，以重量份计，所述改性碳化硅的制备方法如下：先将1份无水乙醇与2～3份水混合，然后加入0.01～0.02份3-氨丙基三乙氧基硅烷和0.008～0.01份碳化硅，在氮气气氛下搅拌反应，离心，得到固体；再将固体加入1～2份二甲基甲酰胺中，超声波处理，最后加入0.12～0.2份戊二酸酐，100～120℃搅拌反应50～70分钟，离心，洗涤，干燥，即得所述的改性碳化硅。进一步优选的，搅拌反应的工艺条件为：75～85℃搅拌反应8～12小时。进一步优选的，超声波处理的工艺条件为：500～800W超声波振荡40～60分钟。进一步优选的，用去离子水洗涤2～3次，70～80℃干燥18～22小时。优选的，以重量份计，所述丙烯酸预混液的制备方法如下：在冰水浴条件下将1份丙烯酸搅拌滴加至2～3份浓度25～30%的氢氧化钠溶液中，接着加入0.008～0.01份交联剂，60℃水浴搅拌至溶解，最后加入0.001～0.002份引发剂，即得所述丙烯酸预混液；其中，所述交联剂为N,N’-亚甲基双丙烯酰胺，所述引发剂为过硫酸铵。另外，本专利技术还要求保护利用上述制备方法得到的一种室内甲醛环保净化材料。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：（1）本专利技术先将改性羟基磷灰石、改性碳化硅与丙烯酸预混液混合反应，得到混合液，然后向混合液中加入一水合硫酸锰，超声波振荡均匀后加入高锰酸钾溶液，搅拌反应制得一种室内甲醛环保净化材料。该环保净化材料孔隙丰富，孔径有大有小，对甲醛具有良好的吸附作用，并可通过氧化、催化氧化促使甲醛分解，甲醛分解率高，具有极好的推广价值。（2）本专利技术改性羟基磷灰石是以羟基磷灰石为原料，经3-（N-稀丙基氨基）丙基三甲氧基硅烷改性处理而得，使得改性羟基磷灰石中含有羟基、碳碳双键、氨基等；改性碳化硅是以碳化硅为原料，经3-氨丙基三乙氧基硅烷、戊二酸酐改性处理而得，使得改性碳化硅含有羧酸；丙烯酸预混液是将丙烯酸和交联剂、引发剂混合而得。（3）本专利技术羟基磷灰石、碳化硅本身就具有孔隙结构，改性羟基磷灰石、改性碳化硅、丙烯酸预混液混合反应，其中涉及碳碳双键聚合、羧基与羟基之间的反应，并且，未反应的氨基、羧基等之间形成氢键作用，通过共价键、氢键等形成构建网状体系，形成大小不一的孔隙，即可以吸附空气中的单分子甲醛，也可以吸附聚集在一起的甲醛分子，从而实现对甲醛的高效吸附。（4）本专利技术向混合液中加入一水合硫酸锰，超声振荡均匀使得硫酸锰溶解，从而与在混合液中均匀分布，接着加入高锰酸钾，搅拌条件下随着高锰酸钾与硫酸锰反应，生成的二氧化锰在体系中均匀分散并随之沉积，最终得到表面负载纳米级二氧化锰的环保净化材料。借助二氧化锰的催化氧化作用，实现甲醛分解。具体实施方式下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1一种室内甲醛净化材料的制备方法，包括步骤：（1）先将1kg改性羟基磷灰石、5kg改性碳化硅与0.7kg丙烯酸预混液混合反应，得到混合液；（2）然后向混合液中加入0.6kg一水合硫酸锰，超声波振荡均匀，边搅拌边加入12kg质量浓度10%高锰酸钾溶液，搅拌反应，离心，干燥，即得所述的一种室内甲醛环保净化材料；其中，所述改性羟基磷灰石是以羟基磷灰石为原料，经3-（N-稀丙基氨基）丙基三甲氧基硅烷改性处理而得；所述改性碳化硅是以碳化硅为原料，经3-氨丙基三乙氧基硅烷、戊二酸酐改本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种室内甲醛净化材料的制备方法，其特征在于，以重量份计，包括步骤：/n（1）先将1份改性羟基磷灰石、5～8份改性碳化硅与0.5～0.7份丙烯酸预混液混合反应，得到混合液；/n（2）然后向混合液中加入0.6～0.9份一水合硫酸锰，超声波振荡均匀，边搅拌边加入10～12份质量浓度10～15%高锰酸钾溶液，搅拌反应，离心，干燥，即得所述的一种室内甲醛环保净化材料；/n其中，所述改性羟基磷灰石是以羟基磷灰石为原料，经3-（N-稀丙基氨基）丙基三甲氧基硅烷改性处理而得；所述改性碳化硅是以碳化硅为原料，经3-氨丙基三乙氧基硅烷、戊二酸酐改性处理而得；所述丙烯酸预混液是将丙烯酸和交联剂、引发剂混合而得。/n

【技术特征摘要】
1.一种室内甲醛净化材料的制备方法，其特征在于，以重量份计，包括步骤：
（1）先将1份改性羟基磷灰石、5～8份改性碳化硅与0.5～0.7份丙烯酸预混液混合反应，得到混合液；
（2）然后向混合液中加入0.6～0.9份一水合硫酸锰，超声波振荡均匀，边搅拌边加入10～12份质量浓度10～15%高锰酸钾溶液，搅拌反应，离心，干燥，即得所述的一种室内甲醛环保净化材料；
其中，所述改性羟基磷灰石是以羟基磷灰石为原料，经3-（N-稀丙基氨基）丙基三甲氧基硅烷改性处理而得；所述改性碳化硅是以碳化硅为原料，经3-氨丙基三乙氧基硅烷、戊二酸酐改性处理而得；所述丙烯酸预混液是将丙烯酸和交联剂、引发剂混合而得。


2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述搅拌反应的工艺条件为：70～75℃搅拌反应4～6小时。


3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，所述搅拌反应的工艺条件为：40～45℃搅拌反应6～8小时。


4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，所述干燥的工艺条件为：70～90℃干燥12～15小时。


5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，以重量份计，所述改性羟基磷灰石的制备方法如下：先将0.08～0.1份对苯二酚加入100份体积浓度85～95%乙醇水溶液中，然后滴加冰醋酸，直至pH=3.5～4，接着加入4～6份3-（N-稀丙基氨基）丙基三甲氧基硅烷，搅拌30～...

【专利技术属性】
技术研发人员：俞春亚，
申请(专利权)人：俞春亚，
类型：发明
国别省市：浙江;33