CN101327424A - 一种含有壳聚糖的甲醛吸附剂 - Google Patents

Abstract

一种含有壳聚糖的甲醛吸附剂，本发明涉及对空气中微量有毒、腐蚀气体的吸附技术领域，具体地说是一种含有壳聚糖的甲醛吸附剂。其特点是有粉末状甲醛吸附剂和颗粒状甲醛吸附剂；有壳聚糖，二氧化锰，活性炭均匀混合制得粉末甲醛吸附剂；或再加柠檬酸，加水，混合搅拌后，挤压，在滚桶内黏附二氧化锰，滚匀，干燥制得颗粒甲醛吸附剂。实施本发明后的积极效果是：通过本发明含有壳聚糖的甲醛吸附剂的吸附，可以极大地降低空间中甲醛气体的含量，且工艺简单，成本低，易于使用推广；并有粉末状和颗粒状可按需选用。

Description

一种含有壳聚糖的甲醛吸附剂

技术领域

本发明涉及对空气中微量有毒、腐蚀气体的吸附技术领域，具体地说是一种含有壳聚糖的甲醛吸附剂。

背景技术

具有历史、艺术和科学价值的文物，作为传承和弘扬民族精神的重要载体，一方面随着社会和经济的发展，保护工作越来越受到人们的重视。另一方面，文物作为一种物质，随着时间的推移、年代的延续，都会逐渐发生老化，易损程度愈发突显，直至消亡，如石制品的风化、金属制品的腐蚀等。文物的寿命受各种保存环境条件的影响是显而易见的，尤其是各种空气污染物会对各种质地文物的损害影响，包括空气中的有害物质和灰尘。目前，文物保护人员极为关注的是来自博物馆库房及其储藏柜、展厅及其陈列柜装饰装修所等带来的甲醛、酸性物质等污染气体对收藏与展示文物的损害作用。因此，确定博物馆内污染物的积累情况并开发博物馆微环境控制方法，成为一个亟待研究的课题。近年来，室内空气污染的问题在世界范围内引起了广泛的关注。据美国的一项调查显示室内空气中可检出500多种挥发性有机物。中国消费者协会2001年8月初公布了一项调查结果，在北京对30户民用建筑工程装修后的室内环境污染进行检测，甲醛浓度超标的达到73％。甲醛是现代装饰装修材料所散发出的一种主要污染物，在空气中氧化成甲酸后，对文物的危害更大。我国室内空气质量标准(GB/T 13883-2002)要求甲醛含量控制在100μg/m³以下，而国际博物馆协会推荐的馆藏文物保存环境标准则为控制在5μg/m³以下。

发明内容

本发明提供可吸收室内污染气体的产品，以实现对博物馆微环境污染物的有效控制，同时可推广应用于普通室内环境净化的一种含有壳聚糖的甲醛吸附剂。

一般有三种途径可以吸附甲醛，为化学吸附、物理吸附以及化学与物理共同吸附。化学吸附甲醛有多种方式，可以采用光催化分解使甲醛分解成CO₂和H₂O，催化氧化甲醛以及以氨基为主要活性官能团与甲醛发生席夫碱反应从而吸收甲醛。物理吸附甲醛是依靠吸附剂本身的较大的比表面积，其有一定的吸附中心，由于甲醛分子具有一定的极性，因此利用吸附剂的电荷或范德华力来吸附甲醛。但物理吸附是一个可逆过程，在一定条件下，吸附剂会脱附甲醛。目前，以多孔结构吸附甲醛，然后再以化学法与甲醛反应，做到彻底的去除甲醛是当今乃至以后研究的热门趋势。

壳聚糖(chitosan)是甲壳素(chitin)的脱乙酰产物，其化学名称为聚β-(1，4)-2-氨基-2-脱氧-D-葡萄糖。壳聚糖具有大分子长链结构，溶于酸性溶液后，氨基带有正电荷，大大增强了其自身的极性，这增加了它物理吸附甲醛的可能性；壳聚糖的长链上还有许多羟基，具有一定的吸水性。二氧化锰具有较强的氧化性，它自身可与甲醛发生氧化还原反应，将甲醛分解为水和二氧化碳，但二氧化锰是晶体结构，自身很难捕捉游离的微量甲醛。活性炭具有多孔结构，可物理吸附甲醛。将壳聚糖与二氧化锰、活性炭复合后，由壳聚糖的长链结构、活性炭的较大的表面积及微孔物理吸附甲醛，然后由二氧化锰将甲醛氧化分解，生成的微量水被壳聚糖吸收，所排放的微量二氧化碳不会对文物造成损害。

综合以上分析，本发明采取的技术方案是：

一种含有壳聚糖的甲醛吸附剂，其方案是：有粉末状甲醛吸附剂和颗粒状甲醛吸附剂，其组成、质量百分比含量与制备工艺分别为：

1)粉末状甲醛吸附剂为

壳聚糖             1-50％

二氧化锰           1-50％

活性炭             1-50％

制备工艺：数学平均分子量为10⁵、脱乙酰度大于90％、粒径为20～100μm的壳聚糖，与粒径均为20～100μm的化学纯二氧化锰和活性炭，均匀混合。

2)颗粒状甲醛吸附剂为

壳聚糖           1-35％

二氧化锰         1-35％

活性炭           0-35％

柠檬酸           1-60％

制备工艺：数学平均分子量为10⁵的市售工业级壳聚糖，和粒径为20～100μm的活性炭、化学纯的柠檬酸，并加水，混合搅拌后，挤压，在滚桶内黏附粒径为20～100μm的化学纯二氧化锰，滚匀，干燥制得。

实施本发明后的积极效果是：

通过本发明含有壳聚糖的甲醛吸附剂的吸附，可以极大地降低空间中甲醛气体的含量，实验数据表明，用本发明吸附剂50克，放置在400μg/m³甲醛气体的80m³密闭空间内，过48小时后利用乙酰丙酮分光光度法检测，可使空间的甲醛浓度小于20μg/m³；已经大大超过我国室内空气质量标准(GB/T 18883-2002)要求甲醛含量控制在100μg/m³以下的要求，也接近国际博物馆协会推荐的馆藏文物保存环境标准为控制在5μg/m³以下的要求。且工艺简单，成本低，易于使用推广；并有粉末状和颗粒状可按需选用。

附图说明

图1、为粉末状甲醛吸附剂工艺流程图

图2、为颗粒状甲醛吸附剂工艺流程图

具体实施方式

现结合附图对本发明作进一步说明

一种含有壳聚糖的甲醛吸附剂，有粉末状甲醛吸附剂和颗粒状甲醛吸附剂，其组成、质量百分比含量与制备工艺分别为：

1)粉末状甲醛吸附剂为

壳聚糖             1-50％

二氧化锰           1-50％

活性炭             1-50％

制备工艺：数学平均分子量为10⁵、脱乙酰度大于90％、粒径为20～100μm的壳聚糖，与粒径均为20～100μm的化学纯二氧化锰和活性炭，均匀混合。

2)颗粒状甲醛吸附剂为

壳聚糖           1-35％

二氧化锰         1-35％

活性炭           0-35％

柠檬酸           1-60％

制备工艺：数学平均分子量为10⁵的市售工业级壳聚糖，和粒径均为20～100μm的活性炭、化学纯的柠檬酸，并加水，混合搅拌后，挤压，在滚桶内黏附粒径均为20～100μm的化学纯二氧化锰，滚匀，干燥制得。

本发明所涉及的甲醛为市售，含量为37～40％。

本发明所述的壳聚糖采用现有技术经精制而成。

本发明所述的甲醛吸附颗粒采用现有技术经搅拌混合配制而成。

本发明所述的甲醛吸附检测技术采用国标法-乙酰丙酮分光光度法(GB/T15516-1995)。

实施例

例1：

取20克市售工业级壳聚糖溶于500毫升4％醋酸溶液中，纱布过滤，加入10％氢氧化钠水溶液中和至pH9～10之间，水洗，冷冻，解冻，离心脱水，100度干燥，粉碎到100目得精制的壳聚糖。

取10克精制的壳聚糖，20克二氧化锰，20克活性炭，混合均匀后，放置在400μg/m³甲醛气体的80m³密闭空间内，过48小时后利用乙酰丙酮分光光度法检测，可使空间的甲醛浓度小于20μg/m³。

例2：

取20克市售工业级壳聚糖，36克柠檬酸，20克活性炭，水48毫升，混合搅拌后，挤压，在滚桶内黏附10克二氧化锰，在摄氏100度温度中干燥，放置在400μg/m³甲醛气体的80m³密闭空间内，过48小时后利用乙酰丙酮分光光度法检测，可使空间的甲醛浓度小于100μg/m³。

Claims (1)

1、一种含有壳聚糖的甲醛吸附剂，其特征是：有粉末状甲醛吸附剂和颗粒状甲醛吸附剂，其组成、质量百分比含量与制备工艺分别为：

1)粉末状甲醛吸附剂为

壳聚糖       1-50％

二氧化锰     1-50％

活性炭       1-50％

制备工艺：数学平均分子量为10⁵、脱乙酰度大于90％、粒径为20～100μm的壳聚糖，与粒径均为20～100μm的化学纯二氧化锰和活性炭，均匀混合；

2)颗粒状甲醛吸附剂为

壳聚糖       1-35％

二氧化锰     1-35％

活性炭       0-35％

柠檬酸       1-60％

制备工艺：数学平均分子量为10⁵的市售工业级壳聚糖，和粒径均为20～100μm的活性炭、与化学纯的柠檬酸，并加水，混合搅拌后，挤压，在滚桶内黏附粒径为20～100μm的化学纯二氧化锰，滚匀，干燥制得。

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