以交联聚乙烯醇为载体的除醛材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及污染治理技术领域，具体而言，涉及以交联聚乙烯醇为载体的除醛材料及其制备方法，包括：将聚乙烯醇水溶液、交联剂和酸催化剂混合，制备PVA/GA复合材料；将设定温度的聚乙二醇添加到PVA/GA复合材料中，产生凝胶；将冷却至预设温度的凝胶洗涤后，添加中和剂调节pH至中性，在进行洗涤、干燥，制得聚乙烯醇多孔质粉末；将除醛剂和聚乙二醇浸渍于聚乙烯醇多孔质粉末，制得以交联聚乙烯醇为载体的除醛材料；其中，除醛剂为有机胺药剂。本发明专利技术的以交联聚乙烯醇为载体的除醛材料不仅具有良好的除醛性能，还具有良好的抗氧化性，在存放的过程中受到外界环境影响较小，具有长效的除醛效果。果。

【技术实现步骤摘要】
以交联聚乙烯醇为载体的除醛材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及污染治理
，具体而言，涉及以交联聚乙烯醇为载体的除醛材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]除醛材料的筛选研究表明，聚乙烯亚胺吸附剂因其低成本、高甲醛吸附能力而具有很好的甲醛去除前景。吸附剂能否长效吸附甲醛的一个关键是胺位点的耐久性，若是胺位点能够在在长期存放、高温高湿条件下保存其结构和氨基活性，则可以具备长效的甲醛吸附能力。
[0003]但是，相关技术中，难以增强吸附剂的抗氧化性，进而难以进行长效的甲醛吸附。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供以交联聚乙烯醇为载体的除醛材料及其制备方法，本专利技术的以交联聚乙烯醇为载体的除醛材料不仅具有良好的除醛性能，还具有良好的抗氧化性，在存放的过程中受到外界环境影响较小，具有长效的除醛效果。
[0005]本专利技术是这样实现的：
[0006]第一方面，本专利技术提供一种以交联聚乙烯醇为载体的除醛材料的制备方法，包括：
[0007]将聚乙烯醇水溶液、交联剂和酸催化剂混合，制备PVA/GA复合材料；
[0008]将设定温度的聚乙二醇添加到PVA/GA复合材料中，产生凝胶；
[0009]将冷却至预设温度的凝胶洗涤后，添加中和剂调节pH至中性，在进行洗涤、干燥，制得聚乙烯醇多孔质粉末；
[0010]将除醛剂和聚乙二醇浸渍于聚乙烯醇多孔质粉末，制得以交联聚乙烯醇为载体的除醛材料；其中，除醛剂为有机胺药剂。
[0011]在可选的实施方式中，聚乙烯醇多孔质粉末的平均粒径为30
‑
1000μm，填充密度为0.12
‑
0.50g/ml。
[0012]在可选的实施方式中，聚乙烯醇的醇解度为70～99.8摩尔％；聚乙烯醇的聚合度的下限为500、上限为4000。
[0013]在可选的实施方式中，聚乙烯醇的醇解度为80～99.8摩尔％；聚乙烯醇的聚合度的下限为1000、上限为3600。
[0014]在可选的实施方式中，交联剂为能被酸催化并与羟基反应的化合物。
[0015]在可选的实施方式中，交联剂包括戊二醛、丁二醛、乙二醛中的至少一种。
[0016]在可选的实施方式中，酸催化剂包括有机酸和无机酸中的至少一种。
[0017]在可选的实施方式中，除醛剂包括己二酸二酰肼，丁二酸二酰肼、聚乙烯亚胺和多元胺中的至少一种。
[0018]在可选的实施方式中，多元胺包括五乙烯六胺、四乙烯五胺、三乙烯四胺、二乙烯三胺、六乙烯七胺、三(2
‑
氨基乙基)胺、三[2
‑
(甲基氨基)乙基]胺、2
‑
(氨甲基)
‑2‑
甲基
‑
1，
3
‑
丙二胺、1,4,7
‑
三氮杂环壬烷、二元胺、氨基硅烷、氨基修饰的纳米颗粒中的至少一种；其中，
[0019]二元胺包括乙二胺、丙二胺、丁二胺、戊二胺、己二胺、哌嗪中的至少一种。
[0020]第二方面，本专利技术提供一种以交联聚乙烯醇为载体的除醛材料，其由前述实施方式任一项的以交联聚乙烯醇为载体的除醛材料的制备方法制得。
[0021]本专利技术包括以下有益效果：
[0022]本专利技术实施例提供的制备方法，制备出交联聚乙烯醇作为固定除醛药剂的载体；其中，交联聚乙烯醇是具有热稳定性的多孔材料，可以提供羟基(
‑
OH)与除醛有机胺的仲胺之间的氢键相互作用，增强其抗氧化性，而且聚乙烯醇多孔质粉末用有机胺药剂进行改性，使之具有除醛性能，因此本专利技术的以交联聚乙烯醇为载体的除醛材料不仅具有良好的除醛性能，还具有良好的抗氧化性，在存放的过程中受到外界环境影响较小，具有长效的除醛效果。
具体实施方式
[0023]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
[0024]由于相关技术提供的吸附剂的抗氧化性不佳，进而难以进行长效的甲醛吸附，用户体验不佳。
[0025]专利技术人研究发现，提高抗氧化降解性的方法主要可以通过以下两种方法实现，其一为：添加聚乙二醇(PEG)或交联剂等添加剂以稳定胺位点；另一种为：合成特定形式的胺分子，在没有仲胺位点或具有较长烷基连接长度(例如：乙基或丙基)的多胺上可以获得强抗降解能力。
[0026]进一步研究发现，水分可以减缓吸附剂胺官能团形成尿素的速度，从而增强了吸附剂的稳定性。其中，水分子优先与广泛用于制备胺吸附剂的四乙烯五胺的仲胺相互作用。因此，胺吸附剂在氧化环境(即空气或O2)中耐降解性的提高可归因于水分与胺吸附剂的仲胺位点的结合，而后者比伯胺位点更容易氧化。
[0027]本专利技术为了改善吸附剂的抗氧化性不佳的问题，使用交联聚乙烯醇(PVA)作为固定除醛药剂的载体；其中，交联聚乙烯醇是具有热稳定性的多孔材料，可以提供羟基与除醛有机胺的仲胺的氢键相互作用，增强其抗氧化性；即本专利技术在除醛复合材料上增强的抗老化性能可归因于PVA的
‑
OH与除醛药剂的仲胺之间的氢键相互作用。
[0028]具体地，本专利技术的制备方法包括：
[0029]将聚乙烯醇水溶液、交联剂和酸催化剂混合，制备PVA/GA复合材料；
[0030]将设定温度的聚乙二醇添加到所述PVA/GA复合材料中，产生凝胶；
[0031]将冷却至预设温度的所述凝胶洗涤后，添加中和剂调节pH至中性，在进行洗涤、干燥，制得聚乙烯醇多孔质粉末；
[0032]将除醛剂和聚乙二醇浸渍于所述聚乙烯醇多孔质粉末，制得以交联聚乙烯醇为载体的除醛材料；其中，除醛剂为有机胺药剂。
[0033]需要说明的是，交联性的聚乙烯醇多孔质粉末是由一次粒子凝聚而构成的，再用有机胺药剂对其进行改性，使之具有除醛性能。这样一来，本专利技术制得的以交联聚乙烯醇为载体的除醛材料不仅具有良好的除醛性能，还具有良好的抗氧化性，在存放的过程中受到外界环境影响较小，具有长效的除醛效果。
[0034]本专利技术的以交联聚乙烯醇为载体的除醛材料包括交联性聚乙烯醇和有机胺，聚乙烯醇多孔质粉末平均粒径为30
‑
1000μm，例如：30μm、100μm、150μm、200μm、250μm、300μm、400μm、500μm、600μm、700μm、800μm、900μm、1000μm等；填充密度为0.12
‑
0.50g/ml，例如：0.12g/ml、0.20g/ml、0.25g/ml、0.30g/ml、0.35g/ml、0.40g/ml、0.45g/ml、0.50g/ml等。
[0035]在较优的实施方式中，聚乙烯醇多孔质粉末的填充密度为0.15
‑
0.45g/ml。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种以交联聚乙烯醇为载体的除醛材料的制备方法，其特征在于，包括：将聚乙烯醇水溶液、交联剂和酸催化剂混合，制备PVA/GA复合材料；将设定温度的聚乙二醇添加到所述PVA/GA复合材料中，产生凝胶；将冷却至预设温度的所述凝胶洗涤后，添加中和剂调节pH至中性，在进行洗涤、干燥，制得聚乙烯醇多孔质粉末；将除醛剂和聚乙二醇浸渍于所述聚乙烯醇多孔质粉末，制得以交联聚乙烯醇为载体的除醛材料；其中，所述除醛剂为有机胺药剂。2.根据权利要求1所述的以交联聚乙烯醇为载体的除醛材料的制备方法，其特征在于，所述聚乙烯醇多孔质粉末的平均粒径为30
‑
1000μm，填充密度为0.12
‑
0.50g/ml。3.根据权利要求1所述的以交联聚乙烯醇为载体的除醛材料的制备方法，其特征在于，所述聚乙烯醇的醇解度为70～99.8摩尔％；所述聚乙烯醇的聚合度的下限为500、上限为4000。4.根据权利要求3所述的以交联聚乙烯醇为载体的除醛材料的制备方法，其特征在于，所述聚乙烯醇的醇解度为80～99.8摩尔％；所述聚乙烯醇的聚合度的下限为1000、上限为3600。5.根据权利要求1所述的以交联聚乙烯醇为载体的除醛材料的制备方法，其特征在于，所述交联剂为能被酸催化并与羟基反应的化合物。6.根据权利要求5所述的以交...

【专利技术属性】
技术研发人员：严诚，刘裕华，王冀，
申请(专利权)人：佛山市顺德区阿波罗环保器材有限公司，
类型：发明
国别省市：