含活性锰的甲醛吸附剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种含活性锰的甲醛吸附剂及其制备方法。含活性锰的甲醛吸附剂，按重量份计，包括：负载活性锰粉末炭50份；粉末炭50～70份；粘结剂10～20份；水160～180份。含活性锰的甲醛吸附剂的制备方法，用于制备含活性锰的甲醛吸附剂，包括：按比例称取负载活性锰粉末炭、粉末炭、粘结剂，加入水，捏合后经造粒机形成3mm球型颗粒，干燥，制得含活性锰的甲醛吸附剂。本发明专利技术提供的含活性锰的甲醛吸附剂，通过冷冻干燥最大程度保留其结构，利用锰氧化物的催化氧化功能分解甲醛，同时利用活性炭的物理吸附，能有效提高甲醛的去除率，具有很大的市场应用价值。场应用价值。场应用价值。

【技术实现步骤摘要】
含活性锰的甲醛吸附剂及其制备方法


[0001]本专利技术涉及甲醛吸附材料领域，特别是涉及一种含活性锰的甲醛吸附剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]甲醛是最常见的室内空气污染物之一，其主要来源于室内家具、涂料、墙纸等家居用品。目前主要以物理吸附等方法去除甲醛，但该方法存在吸附容量有限、易饱和等缺点，需要定期更换，除醛效率低。
[0003]考虑到实际应用，活性炭因为廉价易得的特点被广泛用作催化剂载体和吸附剂组份，其较高的比表面积和发达的孔隙结构一方面能促进金属离子在活性炭中的均匀分散，另一方面也对气体污染物展现出强大的吸附去除能力。
[0004]现有技术对以活性炭为基础的甲醛吸附剂的研究还有待进一步深入。

技术实现思路

[0005]基于此，本专利技术的目的在于，提供一种含活性锰的甲醛吸附剂及其制备方法。
[0006]第一方面，本专利技术提供一种含活性锰的甲醛吸附剂，按重量份计，包括：
[0007]负载活性锰粉末炭50份；
[0008]粉末炭50～70份；
[0009]粘结剂10～20份；
[0010]水160～180份。
[0011]上述技术方案在一种实施方式中，所述负载活性锰粉末炭的制备方法，包括：混合100份高锰酸钾溶液和50份的硫酸锰溶液，调节pH为9，加入20份粉末炭，翻转混合10h，用离心机离心后纯水洗涤，重复离心洗涤的操作4～5次，倒出上清液后干燥，制得负载活性锰粉末炭。
[0012]上述技术方案在一种实施方式中，所述高锰酸钾溶液浓度为0.228mol/L。
[0013]上述技术方案在一种实施方式中，所述硫酸锰溶液浓度为0.66mol/L。
[0014]上述技术方案在一种实施方式中，所述离心的条件为：离心速度5000r/min，时间5min。
[0015]上述技术方案在一种实施方式中，所述干燥的条件为：使用冻干机干燥，干燥温度
‑
60℃，时间8～12h。
[0016]上述技术方案在一种实施方式中，所述粉末炭为煤质炭粉末。
[0017]上述技术方案在一种实施方式中，所述粘结剂为羧甲基纤维素钠、羧甲基纤维素、聚乙烯醇中的一种。
[0018]第二方面，本专利技术提供一种含活性锰的甲醛吸附剂的制备方法，用于制备上述任一项所述的含活性锰的甲醛吸附剂，包括：按比例称取负载活性锰粉末炭、粉末炭、粘结剂，加入水，捏合后经造粒机形成3mm球型颗粒，干燥，制得含活性锰的甲醛吸附剂。
[0019]上述技术方案在一种实施方式中，所述干燥条件为温度80℃，时间8～16h。
[0020]相对于现有技术，本专利技术提供的含活性锰的甲醛吸附剂，通过冷冻干燥最大程度保留其结构，利用锰氧化物的催化氧化功能分解甲醛，同时利用活性炭的物理吸附，能有效提高甲醛的去除率，具有很大的市场应用价值。
[0021]为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本专利技术。
附图说明
[0022]图1是对比例1与实施例1的实验结果图之一。
[0023]图2是对比例1与实施例1的实验结果图之二。
[0024]图3是实施例2中的电镜结果图。
[0025]图4是实施例2中的EDS
‑
Mapping分析结果。
[0026]图5是实施例2中的含活性锰的甲醛吸附剂其电镜图。
[0027]图6是实施例2中的EDS分析图。
具体实施方式
[0028]在本说明书中提到或者可能提到的上、下、左、右、前、后、正面、背面、顶部、底部等方位用语是相对于其构造进行定义的，它们是相对的概念。因此，有可能会根据其所处不同位置、不同使用状态而进行相应地变化。所以，也不应当将这些或者其他的方位用语解释为限制性用语。
[0029]以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的方法的例子。
[0030]在本公开使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本公开。在本公开和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
[0031]第一方面，本专利技术提供一种含活性锰的甲醛吸附剂，按重量份计，包括：
[0032]负载活性锰粉末炭50份；
[0033]粉末炭50～70份；
[0034]粘结剂10～20份；
[0035]水160～180份。
[0036]活性锰是一类具有催化氧化活性的锰氧化物的统称，其锰元素价态在3.3～4.0之间，因其较高的低温催化活性和低毒廉价优势，在室内空气净化中展现出较好的应用前景。其合成方法多样，通过控制反应过程中的温度、溶液配比、干燥条件等可以制备不同结构和形状的活性锰。锰氧化物作为催化剂存在时，其表面由表面氧形成的O2‑
和
·
OH等活性基团可以氧化甲醛，并分解为水和二氧化碳。同时，锰氧化物结构丰富、孔隙发达，对甲醛也有一定吸附能力。
[0037]所述负载活性锰粉末炭的制备方法，包括：混合100份高锰酸钾溶液和50份的硫酸锰溶液，调节pH为9，加入20份粉末炭，翻转混合10h，用离心机离心后纯水洗涤，重复离心洗
涤的操作4～5次，倒出上清液后干燥，制得负载活性锰粉末炭。
[0038]在一种实施方式中，所述高锰酸钾溶液浓度为0.228mol/L。高锰酸钾的溶解度是3～6g，实验中发现3.6g高锰酸钾的溶解情况较好，其对应的浓度为0.228mol/L。
[0039]在一种实施方式中，所述硫酸锰溶液浓度为0.66mol/L。活性锰制备原理是归中反应：2KMnO4+3MnSO4+2H2O＝＝5MnO2↓
+2H2SO4，用量上是100份高锰酸钾和50份硫酸锰，即2:1，根据化学计量数2:3和高锰酸钾浓度0.228mol/L，可以得出硫酸锰浓度为0.66mol/L。
[0040]在一种实施方式中，所述离心的条件为：离心速度5000r/min，时间5min。这样，能够保证负载活性锰的粉末炭和水能较好分离。
[0041]在一种实施方式中，所述干燥的条件为：使用冻干机干燥，干燥温度
‑
60℃，时间8～12h。
[0042]冷冻干燥机是通过升华作用将样品中的水分气化而脱除，由于冰的气化过程不会对固体颗粒的聚结状态产生影响，可以保证原本的颗粒不被压紧而团聚。因此，使用冷冻干燥机干燥活性锰，可以减少纳米材料的团聚，有利于催化剂表面活性位点的充分暴露。
[0043]示例性的，所述负载活性锰粉末炭的制备方法：按重量份计，首先混合100份0.228mol/L的高锰酸钾溶液和50份0.66mol/L的硫酸锰溶液，调节pH为9，加入20份活性炭粉末，翻转混合10h，用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含活性锰的甲醛吸附剂，其特征在于，按重量份计，包括：负载活性锰粉末炭50份；粉末炭50～70份；粘结剂10～20份；水160～180份。2.根据权利要求1所述的含活性锰的甲醛吸附剂，其特征在于，所述负载活性锰粉末炭的制备方法，包括：混合100份高锰酸钾溶液和50份的硫酸锰溶液，调节pH为9，加入20份粉末炭，翻转混合10h，用离心机离心后纯水洗涤，重复离心洗涤的操作4～5次，倒出上清液后干燥，制得负载活性锰粉末炭。3.根据权利要求2所述的含活性锰的甲醛吸附剂，其特征在于，所述高锰酸钾溶液浓度为0.228mol/L。4.根据权利要求2所述的含活性锰的甲醛吸附剂，其特征在于，所述硫酸锰溶液浓度为0.66mol/L。5.根据权利要求2所述的含活性锰的甲醛吸附剂，其特征在于，所述离心的条件为：离心速度5000r/min，时间5min。6.根据权利要求2所述的含活性锰的甲...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘社军，毛旭辉，曹铭津，刘祉辰，张椿林，
申请(专利权)人：佛山市芯耀环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：