一種快速除甲醛的吸附催化劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及甲醛吸附催化技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種快速除甲醛的吸附催化劑及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]據(jù)有關(guān)資料顯示，當(dāng)室內(nèi)空氣中甲醛含量達(dá)到0.06-0.07mg/m3時(shí)，兒童就會發(fā)生輕微氣喘；其濃度為0.lmg/m3時(shí)，就有異味和不適感；達(dá)到0.5mg/m 3時(shí)，刺激眼睛，引起流淚；達(dá)到0.6mg/m3時(shí)，可引起咽喉不適或疼痛；濃度更高時(shí)可引起惡心嘔吐，咳嗽胸悶，氣喘甚至肺水腫；達(dá)到30mg/m3時(shí)，會立即致人死亡。甲醛的毒性表現(xiàn)在對人的皮膚和呼吸器官粘膜的強(qiáng)烈刺激作用，對人體中樞神經(jīng)系統(tǒng)，尤其對視覺器官有損壞，嚴(yán)重的可以致癌。
[0003]對于甲醛的處理方法有很多，如吸附法、化學(xué)法、光催化法等，其中吸附法應(yīng)用較為廣泛，常用的吸附劑主要有活性炭、硅膠、沸石等，然而受到孔徑和孔隙通透性的限制，目前所用吸附材料對于氣體小分子的吸附量都較小，而且研究發(fā)現(xiàn)，甲醛清除劑雖能快速有效地去除室內(nèi)甲醛，但容易造成二次污染，不具有持久性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]基于【背景技術(shù)】存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種快速除甲醛的吸附催化劑及其制備方法，方法簡單，原料易得，所得快速除甲醛的吸附催化劑對甲醛吸附能力強(qiáng)，在吸附的同時(shí)可將甲醛氧化分解，除甲醛效果好。
[0005]本發(fā)明提出的一種快速除甲醛的吸附催化劑，其原料按重量份包括:改性麥飯石粉70-80份，海泡石粉10-20份，沸石粉5-10份，膨潤土 3_8份，80-95份蔗糖溶液，20-40份硝酸鈷水溶液，30-50份硝酸銀水溶液，40-50份月桂醇硫酸酯銨鹽水溶液。
[0006]優(yōu)選地，硝酸鈷水溶液的濃度為0.3-0.5mol/L，
[0007]優(yōu)選地，硝酸銀水溶液的濃度為0.3-0.5mol/Lo
[0008]優(yōu)選地，蔗糖溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40_60wt %。
[0009]優(yōu)選地，月桂醇硫酸酯錢鹽水溶液的濃度為l_2mol/L。
[0010]優(yōu)選地，改性麥飯石粉、海泡石粉和沸石粉均為300-400目。
[0011]優(yōu)選地，改性麥飯石粉的制備方法如下:將麥飯石粉和水裝入高壓反應(yīng)釜中進(jìn)行水熱反應(yīng)，干燥，加入高錳酸鉀水溶液中進(jìn)行振蕩，過濾，干燥得到改性麥飯石粉。
[0012]優(yōu)選地，改性麥飯石粉的制備方法中，麥飯石粉和水的重量比為3-5:6_10。
[0013]優(yōu)選地，改性麥飯石粉的制備方法中，水熱反應(yīng)溫度為260-285°C，水熱反應(yīng)時(shí)間為 1.5-2.5ho
[0014]優(yōu)選地，改性麥飯石粉的制備方法中，麥飯石粉和高錳酸鉀水溶液的重量比為3-5:8-12o
[0015]優(yōu)選地，改性麥飯石粉的制備方法中，高錳酸鉀水溶液的濃度為2-3mol/L。
[0016]優(yōu)選地，改性麥飯石粉的制備方法中，振蕩時(shí)間為2_4h。
[0017]本發(fā)明還提出的上述快速除甲醛的吸附催化劑的制備方法，包括如下步驟:
[0018]S1、將改性麥飯石粉、海泡石粉、沸石粉和膨潤土加入蔗糖溶液中攪拌均勻，靜置，過濾后進(jìn)行燒結(jié)，粉碎得到混合物料；
[0019]S2、將硝酸鈷水溶液和硝酸銀水溶液混合均勻得到混合溶液，再將混合物料加入混合溶液中攪拌均勻，靜置后進(jìn)行燒結(jié)，取出，粉碎后再置于月桂醇硫酸酯銨鹽水溶液中攪拌，靜置，然后干燥得到快速除甲醛的吸附催化劑。
[0020]優(yōu)選地，SI中，將改性麥飯石粉、海泡石粉、沸石粉和膨潤土加入蔗糖溶液中攪拌均勻，靜置10-12h，過濾后升溫至420-440°C，平均升溫速率為3_5°C /min，保溫3_5h，粉碎得到混合物料。
[0021]優(yōu)選地，S2中，靜置4-6h后進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)溫度為360_380°C，燒結(jié)時(shí)間為4_6h。
[0022]本發(fā)明中改性麥飯石粉采用麥飯石粉和水進(jìn)行水熱反應(yīng)，打通麥飯石粉中原本隔閡不同的微孔，使微孔容積增大，而且在高壓下會使部分微孔被擴(kuò)成中孔，導(dǎo)致平均孔徑增加，再加入高錳酸鉀水溶液振蕩進(jìn)行氧化改性，使本發(fā)明表面含氧基團(tuán)顯著增加，可增強(qiáng)對甲醛的吸附能力；將改性麥飯石粉、海泡石粉、沸石粉和膨潤土作為吸附劑加入蔗糖溶液中，使蔗糖分子充分進(jìn)入吸附劑的介孔結(jié)構(gòu)中，然后通過燒結(jié)使蔗糖分子在高溫下轉(zhuǎn)變成活性炭，并以炭膜形式鋪展在吸附劑的介孔結(jié)構(gòu)中，增大活性炭與甲醛的接觸面積，提高了其利用率，縮短了甲醛分子的吸附擴(kuò)散路程，進(jìn)而提高吸附速度；將混合物料加入硝酸鈷和硝酸銀的混合溶液中，通過燒結(jié)產(chǎn)生氧化鈷和氧化銀附著在吸附劑和活性炭的孔隙中，而改性麥飯石粉中的高錳酸鉀在高溫下分解產(chǎn)生氧化錳，諸氧化物配合作為催化劑，使吸附劑和活性炭吸附的甲醛被氧化為水和二氧化碳，達(dá)到除甲醛的效果；本發(fā)明采用月桂醇硫酸酯銨鹽水溶液進(jìn)一步改性，在本發(fā)明表面進(jìn)一步接枝長鏈基團(tuán)和含氮基團(tuán)，使本發(fā)明極性官能團(tuán)進(jìn)一步增多，進(jìn)一步提高對甲醛的吸附能力。綜上所述，本發(fā)明對甲醛吸附能力強(qiáng)，在吸附的同時(shí)可將甲醛氧化分解，除甲醛效果好。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面，通過具體實(shí)施例對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0024]實(shí)施例1
[0025]本發(fā)明提出的一種快速除甲醛的吸附催化劑，其原料按重量份包括:300目改性麥飯石粉80份，300目海泡石粉20份，300目沸石粉10份，膨潤土 3份，95份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40wt%的蔗糖溶液，40份濃度為0.3mol/L的硝酸鈷水溶液，50份濃度為0.3mol/L的硝酸銀水溶液，50份濃度為lmol/L的月桂醇硫酸酯錢鹽水溶液。
[0026]改性麥飯石粉的制備方法如下:按重量份將5份麥飯石粉和6份水裝入高壓反應(yīng)爸中進(jìn)行水熱反應(yīng)，水熱反應(yīng)溫度為285°C，水熱反應(yīng)時(shí)間為1.5h，干燥，加入12份濃度為2mol/L的高錳酸鉀水溶液中進(jìn)行振蕩4h，過濾，干燥得到改性麥飯石粉。
[0027]本發(fā)明還提出的上述快速除甲醛的吸附催化劑的制備方法，包括如下步驟:
[0028]S1、將改性麥飯石粉、海泡石粉、沸石粉和膨潤土加入蔗糖溶液中攪拌均勻，靜置10h，過濾后升溫至440°C，平均升溫速率為3°C /min，保溫5h，粉碎得到混合物料；
[0029]S2、將硝酸鈷水溶液和硝酸銀水溶液混合均勻得到混合溶液，再將混合物料加入混合溶液中攪拌均勻，靜置4h后進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)溫度為380°C，燒結(jié)時(shí)間為4h，取出，粉碎后再置于月桂醇硫酸酯銨鹽水溶液中攪拌，靜置5h，然后干燥得到快速除甲醛的吸附催化劑。
[0030]實(shí)施例2
[0031]本發(fā)明提出的一種快速除甲醛的吸附催化劑，其原料按重量份包括:400目改性麥飯石粉70份，400目海泡石粉10份，400目沸石粉5份，膨潤土 8份，80份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為60wt%的蔗糖溶液，20份濃度為0.5mol/L的硝酸鈷水溶液，30份濃度為0.5mol/L的硝酸銀水溶液，40份濃度為2mol/L的月桂醇硫酸酯錢鹽水溶液。
[0032]改性麥飯石粉的制備方法如下:按重量份將3份麥飯石粉和10份水裝入高壓反應(yīng)爸中進(jìn)行水熱反應(yīng)，水熱反應(yīng)溫度為260°C，水熱反應(yīng)時(shí)間為2.5h，干燥，加入8份濃度為3mol/L的高錳酸鉀水溶液中進(jìn)行振蕩2h，過濾，干燥得到改性麥飯石粉。
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