CN104338410A - 一种低阻力广谱空气净化材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种低阻力广谱空气净化材料，其制备方法是将已经称好的金属盐溶解到去离子水或氨水中，在40～70℃下充分搅拌溶解以获得浸渍液；用过量浸渍的方法将载体—蜂窝状活性炭充分均匀的浸没到上述配置好的浸渍液中，待浸渍充分完全后，将混合料从浸渍液中取出，采用虹吸的方法将其空隙中多余的浸渍液沥除并摊开晾干2～6h；将晾干后的混合料置于干燥炉中于110℃充分干燥1～2h，以去除其中的水分或氨，然后在空气或氮气气氛中程序升温至140～300℃，充分活化1～2h即可获得空气净化材料。该净化材料体密度为0.5～0.6g/cm³，气流阻力较小；对挥发性有机蒸气(苯，甲苯等)，酸性有毒气体(硫化氢，二氧化硫，氰化氢等)、碱性有毒气体(氨，乙醇胺等)及甲醛等进行广谱性高效脱除。

Description

一种低阻力广谱空气净化材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种低阻力广谱空气净化材料的制备方法。用于脱除挥发性有机物，酸性有毒气体、碱性有毒气体及甲醛。

背景技术

随着现代工业的快速发展以及职业卫生健康受重视程度越来越高，一些有毒有害现场的空气净化成为一个日益重要的课题。目前，一些制造业中所产生的有毒有害副产物种类繁多，且性质各不相同。这些有毒有害气体对人体健康危害性较大，目前所用的净化材料存在净化谱系窄，脱除效率低等不足，尤其是在酸性有毒气体和碱性有毒气体的综合脱除性能上不能有效兼顾。这就迫切需要研制一种能够对挥发性有机物，酸性有毒气体、碱性有毒气体等进行广谱、高效脱除的净化材料。该材料研制成功后，可用于净化生产现场有毒有害气体，保障一线工人的生命安全；还可用于提高环境质量，如应用于半导体行业中的除臭，食品业中的杀菌，厕所、空调、空气净化器中的除臭等。

发明内容

本发明的目的旨在克服已有技术的不足，公开一种具有较低的气流阻力，且能够对挥发性有机物(苯，甲苯等)，酸性有毒气体(硫化氢，二氧化硫，氰化氢等)、碱性有毒气体(氨，乙醇胺等)及甲醛等进行广谱性高效脱除的净化材料的制备方法。

本发明的一种低阻力广谱空气净化材料，该净化材料重量百分组成如下：

以上各组分总和为100％；载体为蜂窝状活性炭，孔密度为120～200孔/平方英寸²，体密度0.35～0.55g/cm³。

本发明的Ni来源于氯化镍或醋酸镍；Cu来源于碱式碳酸铜或硝酸铜；Mn来源于硝酸锰；C1来源于氯化镍或氯化锌。

本发明的净化材料制备方法如下：

将已经称好的金属盐溶解到去离子水或氨水中，在40～70℃下充分搅拌溶解以获得浸渍液；用过量浸渍的方法将蜂窝状活性炭充分均匀的浸没到上述配置好的浸渍液中；待浸渍充分完全后，将混合料从浸渍液中取出，采用虹吸的方法将其空隙中多余的浸渍液沥除并摊开晾干2～6h；将晾干后的混合料置于干燥炉中于110℃充分干燥1～2h，以去除其中的水分或氨，然后在空气或氮气气氛中程序升温至140～300℃，充分活化1～2h即可获得空气净化材料，该净化材料体密度为0.5～0.6g/cm³。

本发明与已有技术相比其特点是具有较低的体密度及较小的气流阻力，且能够对挥发性有机物(苯，甲苯等)，酸性有毒气体(硫化氢，二氧化硫，氰化氢等)、碱性有毒气体(氨，乙醇胺等)及甲醛等进行广谱性高效脱除。

具体实施方式

实例1

称取100g硝酸铜，50g醋酸镍，50ml硝酸锰溶液(50％浓度)，50g氯化镍，放入600ml去离子水中加热溶解，并补水定容为1000ml，制成60℃左右的浸渍液；将5～10块体积为60ml的蜂窝活性炭一次性迅速浸没到浸渍液中5～10min，待充分、均匀的吸收后，将其从浸渍液中取出，虹吸沥除多余的浸渍液，晾干2～3h，在110℃、130℃、260℃温度下于氮气气氛中进行程序升温分步烘干、活化2～3h，制得样品A。

实例2

称取150g硝酸铜，50ml硝酸锰溶液(50％浓度)，50g醋酸镍，50g氯化锌，50g氯化镍放入600ml去离子水中，加热溶解，并补水定容为1000ml，制成60℃左右的浸渍液；将5～10块体积为60ml的蜂窝活性炭一次性迅速浸没到浸渍液中5～10min，待充分、均匀的吸收后，将其从浸渍液中取出，虹吸沥除多余的浸渍液，晾干2～3h，在110℃、130℃、250℃温度下于氮气气氛中进行程序升温分步烘干、活化2～3h，制得样品B。

实例3

称取100g碱式碳酸铜，50g醋酸镍放入600ml氨水中，加热溶解，并补水定容为1000ml，制成60℃左右的浸渍液3-1；称取50g硝酸铜，50ml硝酸锰溶液(50％浓度)，100g氯化锌溶于600ml去离子水中，加热溶解，并补水定容为1000ml，制成60℃左右的浸渍液3-2；将5～10块体积为60ml的蜂窝活性炭一次性迅速浸没到浸渍液3-1中5～10min，待充分、均匀的吸收后，将其从浸渍液中取出，虹吸沥除多余的浸渍液，晾干2～3h，在110℃、130℃、150℃温度下于氮气流中进行程序升温分步烘干、活化4～6h，得到半成品。将所得半成品以同样方法浸没到浸渍液3-2中，取出，虹吸沥除多余的浸渍液，晾干2～3h，在110℃、130℃、250℃温度下于氮气流中进行程序升温分步烘干、活化4～6h，取出后制得样品C。

实例4

称取100g硝酸铜，50g碱式碳酸铜，50g醋酸镍，100g氯化锌，100g碳酸氢铵放入600ml去离子水中，加热溶解，并补水定容为1000ml，制成60℃左右的浸渍液；将5～10块体积为60ml的蜂窝活性炭一次性迅速浸没到浸渍液中5～10min，待充分、均匀的吸收后，将其从浸渍液中取出，虹吸沥除多余的浸渍液，晾干2～3h，在110℃、130℃、260℃温度下于氮气流中进行程序升温分步烘干、活化2～3h，制得样品D。

实例5

称取50g硝酸铜，50ml硝酸锰溶液(50％浓度)，50g碱式碳酸铜，100g氯化锌，150g碳酸铵放入600ml去离子水中，加热溶解，并补水定容为1000ml，制成60℃左右的浸渍液；将5～10块体积为60ml的蜂窝活性炭一次性迅速浸没到浸渍液中5～10min，待充分、均匀的吸收后，将其从浸渍液中取出，虹吸沥除多余的浸渍液，晾干2～3h，在110℃、130℃、220℃温度下于氮气流中进行程序升温分步烘干、活化4～6h，制得样品E。

对比例1

称取100g硝酸铜，50g碱式碳酸铜，50g醋酸镍，100g氯化锌，100g碳酸氢氨放入600ml去离子水中，加热溶解，并补水定容为750ml，制成60℃左右的浸渍液；将配备好的浸渍液迅速倒入1000g柱状活性炭上(Φ2.5mm)，不断搅拌，均匀摊开、晾干2～3h，在110℃、130℃、260℃温度下于氮气流中进行程序升温分步烘干、活化2～3h，制得样品F。

将上述制成的各样品A、B、C、D、E、对比例F及基炭进行各防护性能及气流阻力的评价。评价条件为：试验温度(20±3)℃，相对湿度(50±3)％，气流比速为0.41/min.cm²，床层高度为3cm，原料气中试验气体的浓度如下：苯1000ppm；二氧化硫500ppm；硫化氢2000ppm；氰化氢1000ppm；氨600ppm；甲醛200ppm。甲醛测试方法采用GB/T15516-1995，其余气体评价方法采用《过滤式防毒面具滤毒罐性能试验方法》(GB/T2892-1995)。对各气体防护时间测试结果见表1。

表1各样品防护性能测试结果

由表1可以看出，本发明的蜂窝状浸渍活性炭具有较好的综合防护性能。且相比较柱状颗粒炭(Φ)2.5mm)气流阻力分别下降了85.7％(0.4气流比速)及75％(0.5气流比速)。

Claims (3)

1.一种低阻力广谱空气净化材料，其特征是该净化材料重量百分组成如下：

以上各组分总和为100％；载体为蜂窝状活性炭，孔密度为120～200孔/平方英寸²，体密度0.35～0.55g/cm³。

2.根据权利要求1所述的净化材料，其特征是Ni来源于氯化镍或醋酸镍；Cu来源于碱式碳酸铜或硝酸铜；Mn来源于硝酸锰；C1来源于氯化镍或氯化锌。

3.根据权利要求1所述的净化材料，其特征是该净化材料制备方法如下：

将已经称好的金属盐溶解到去离子水或氨水中，在40～70℃下充分搅拌溶解以获得浸渍液；用过量浸渍的方法将蜂窝状活性炭充分均匀的浸没到上述配置好的浸渍液中；待浸渍充分完全后，将混合料从浸渍液中取出，采用虹吸的方法将其空隙中多余的浸渍液沥除并摊开晾干2～6h；将晾干后的混合料置于干燥炉中于110℃充分干燥1～2h，以去除其中的水分或氨，然后在空气或氮气气氛中程序升温至140～300℃，充分活化1～2h即可获得空气净化材料，该净化材料体密度为0.5～0.6g/cm³。