CN105289453A - 一种除甲醛、苯等有害物质的指示剂活性硅的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及活性硅生产技术领域,特别公开了一种除甲醛、苯等有害物质的指示剂活性硅的制备方法。该指示剂活性硅的制备方法,将硫酸与硫酸盐组成的混合溶液和泡花碱溶液制备得到球状活性硅;将球状活性硅置于助剂A溶液中浸得到湿凝胶,将湿凝胶进行水洗处理后用助剂B溶液浸泡,然后烘干,得到最终产品。本发明制备方法简单,渗透性高、比表面积大、极性强,吸附能力强,易于规模化生产。
Description
(一)技术领域
本发明涉及活性硅生产技术领域,特别涉及一种除甲醛、苯等有害物质的指示剂活性硅的制备方法。
(二)背景技术
随着人们对健康环保意识的提高,室内装修和家具的选择是现在很多人都在关心的话题,可以这样说,市场上不含甲醛的家具可谓少之又少,但是如果购买到含甲醛的家具怎么办呢?新房住进去通风透气肯定要的,但这个不能从根本上解决甲醛问题,有人用洋葱清除甲醛,甲醛属化学用品,并非简单使用天然植物——茶叶、洋葱等可以对付。室内通风,虽然对室内空气有一定的改善作用,但不能寄希望其彻底清除室内污染,室内有害气体超标甚重,通风也无济于事。
活性炭对甲醛的处理都是吸附,但不能“锁住”甲醛不再释放。活性炭又称活性炭黑,是黑色粉末状或颗粒状的无定形碳。活性炭主成分除了碳以外,还有氧、氢等元素。活性炭在结构上由于微晶碳是不规则排列,在交叉连接之间有细孔,在活化时会产生碳组织缺陷,因此它是一种多孔碳,堆积密度低,比表面积大。光触媒是一种不错的除甲醛产品,但它需要在有光的条件下才会起作用,而实际上很多污染源都是在家具背面或抽屉柜子等没有光的地方,因此效果并不太理想。
除甲醛、苯等有害物质的指示剂活性硅,具有独特的微观晶体结构、天然纳米级晶格间隙、高比表面积(孔隙数量多)、高渗透性、以及孔隙表面带有极性等特点,使其对于甲醛、苯、TVOC等极性有害气体有更快更强的吸附能力,达到快速去除甲醛的效果,而其纯天然的特性又不会造成二次污染。该活性硅彻底改变了利用化学试剂“牺牲式”中和甲醛,也存在着产物不确定,如“喷雾式”除甲醛剂(液)在使用过程中可能会沉积在空气中的PM2.5上进入肺部,也可能导致PM2.5数量增多,从而导致二次污染。催化法去除甲醛是一种高效绿色环保方法,没有任何副作用;但催化剂的选取是一道难题,以TiO2为主要成分的光触媒需要在特殊光照条件下才能起作用,效果有限。
(三)发明内容
本发明为了弥补现有技术的不足,提供了一种步骤简单、吸附力强的除甲醛、苯等有害物质的指示剂活性硅的制备方法。
本发明是通过如下技术方案实现的:
一种除甲醛、苯等有害物质的指示剂活性硅的制备方法,包括如下步骤:
(1)将质量浓度为18-30%的硫酸与硫酸盐组成的混合溶液和质量浓度为6-12%的泡花碱溶液混合搅拌,制备得到球状活性硅;
(2)将球状活性硅置于温度为40-90℃的助剂A溶液中浸泡0.5-12h,得到湿凝胶,助剂A为硫酸、盐酸、硝酸、草酸、柠檬酸中的一种或多种组成的混合物,助剂A的质量浓度为1.0-8.0%;
(3)将浸泡后的湿凝胶在30-90℃下进行水洗处理,至湿凝胶的pH值在3.5-4.2之间;
(4)将湿凝胶在20-50℃下用助剂B溶液浸泡0.5-8h,助剂B溶液为氧化钙、氧化锌、氧化钛、硫酸镁、硝酸镁、硝酸铝、碱性品蓝、次甲基蓝和溴百里酚蓝中多种的复合溶液;
(5)将浸泡后的湿凝胶在100-200℃下进行烘干,得到最终产品。
本发明依靠该指示剂活性硅的空隙结构和表面积,可以很大程度的接触到周围空气,被动吸附污染物至自身空隙中,所以说该指示剂活性硅的比表面积越大、孔径结构越发达,吸附能力就越强。
本发明的更优技术方案为:
步骤(1)中,所述硫酸盐为硫酸镁、硫酸铝、硫酸钛和硫酸铁中的一种;硫酸与硫酸盐组成的混合溶液的质量浓度为19-23%。
步骤(2)中,所述助剂A的浸泡时间为3-6小时,助剂A的质量浓度为2.0-6.0%。
步骤(4)中,所述助剂B溶液的质量浓度为1-7%。
步骤(5)中,所述烘干温度为100-140℃。
本发明指示剂活性硅的孔径大小与吸附物质分子量大小有一定关系,理论研究证明,有害物质的分子量越大,越容易被活性硅吸附,如苯的分子量是78,甲醛的分子量是30,本发明指示剂活性硅吸附苯的能力要比吸附甲醛的能力强。
本发明制备方法简单,渗透性高、比表面积大、极性强,吸附能力强,易于规模化生产。
(四)具体实施方式
实施例1:
(1)将质量浓度为22%的硫酸与硫酸盐组成的混合溶液和质量浓度为6%的泡花碱溶液混合搅拌,制备得到球状活性硅;
(2)将球状活性硅置于温度为40℃的助剂A溶液中浸泡12h,得到湿凝胶,助剂A为质量比为2:2:2:1的硫酸、盐酸、草酸、柠檬酸组成的混合物,助剂A的质量浓度为1.75%;
(3)将浸泡后的湿凝胶在30℃下进行水洗处理,至湿凝胶的pH值在3.5-4.2之间;
(4)将湿凝胶在20℃下用助剂B溶液浸泡8h,助剂B溶液为质量比为0.5:2:3的氧化钙、氧化锌和氧化钛的复合溶液,主机B的质量浓度为1.86%;
(5)将浸泡后的湿凝胶在100℃下进行烘干,得到最终产品。
实施例2:
(1)将质量浓度为25%的硫酸与硫酸盐组成的混合溶液和质量浓度为8%的泡花碱溶液混合搅拌,制备得到球状活性硅;
(2)将球状活性硅置于温度为90℃的助剂A溶液中浸泡0.5h,得到湿凝胶,助剂A为质量比为3:4:4:2的硫酸、盐酸、草酸和柠檬酸组成的混合物,助剂A的质量浓度为3.25%;
(3)将浸泡后的湿凝胶在90℃下进行水洗处理,至湿凝胶的pH值在3.5-4.2之间;
(4)将湿凝胶在50℃下用助剂B溶液浸泡0.5h,助剂B溶液为质量比为0.75:4:5的氧化钙、氧化锌和氧化钛的复合溶液,助剂B溶液的质量浓度为3.25%;
(5)将浸泡后的湿凝胶在200℃下进行烘干,得到最终产品。
实施例3:
(1)将质量浓度为28%的硫酸与硫酸盐组成的混合溶液和质量浓度为10%的泡花碱溶液混合搅拌,制备得到球状活性硅;
(2)将球状活性硅置于温度为50℃的助剂A溶液中浸泡3h,得到湿凝胶,助剂A为质量比为4:6:6:3的硫酸、盐酸、草酸和柠檬酸组成的混合物,助剂A的质量浓度为4.75%;
(3)将浸泡后的湿凝胶在50℃下进行水洗处理,至湿凝胶的pH值在3.5-4.2之间;
(4)将湿凝胶在30℃下用助剂B溶液浸泡4h,助剂B溶液为质量比为1:6:7的氧化钙、氧化锌和氧化钛的复合溶液,助剂B的质量浓度为4.67%;
(5)将浸泡后的湿凝胶在140℃下进行烘干,得到最终产品。
实施例4:
(1)将质量浓度为30%的硫酸与硫酸盐组成的混合溶液和质量浓度为12%的泡花碱溶液混合搅拌,制备得到球状活性硅;
(2)将球状活性硅置于温度为70℃的助剂A溶液中浸泡6h,得到湿凝胶,助剂A为质量比为5:8:8:4的硫酸、盐酸、草酸和柠檬酸的混合物,助剂A的质量浓度为6.25%;
(3)将浸泡后的湿凝胶在70℃下进行水洗处理,至湿凝胶的pH值在3.5-4.2之间;
(4)将湿凝胶在40℃下用助剂B溶液浸泡6h,助剂B溶液为质量比为3:8:8的氧化钙、氧化锌和氧化钛的复合溶液,助剂B的质量浓度为6.33%;
(5)将浸泡后的湿凝胶在180℃下进行烘干,得到最终产品。
上述指示剂活性硅产品的各项指标为:
。
Claims (5)
1.一种除甲醛、苯等有害物质的指示剂活性硅的制备方法,其特征为,包括如下步骤:(1)将质量浓度为18-30%的硫酸与硫酸盐组成的混合溶液和质量浓度为6-12%的泡花碱溶液混合搅拌,制备得到球状活性硅;(2)将球状活性硅置于温度为40-90℃的助剂A溶液中浸泡0.5-12h,得到湿凝胶,助剂A为硫酸、盐酸、硝酸、草酸、柠檬酸中的一种或多种组成的混合物,助剂A的质量浓度为1.0-8.0%;(3)将浸泡后的湿凝胶在30-90℃下进行水洗处理,至湿凝胶的pH值在3.5-4.2之间;(4)将湿凝胶在20-50℃下用助剂B溶液浸泡0.5-8h,助剂B溶液为氧化钙、氧化锌、氧化钛、硫酸镁、硝酸镁、硝酸铝、碱性品蓝、次甲基蓝和溴百里酚蓝中多种的复合溶液;(5)将浸泡后的湿凝胶在100-200℃下进行烘干,得到最终产品。
2.根据权利要求1所述的除甲醛、苯等有害物质的指示剂活性硅的制备方法,其特征在于:步骤(1)中,所述硫酸盐为硫酸镁、硫酸铝、硫酸钛和硫酸铁中的一种;硫酸与硫酸盐组成的混合溶液的质量浓度为19-23%。
3.根据权利要求1所述的除甲醛、苯等有害物质的指示剂活性硅的制备方法,其特征在于:步骤(2)中,所述助剂A的浸泡时间为3-6小时,助剂A的质量浓度为2.0-6.0%。
4.根据权利要求1所述的除甲醛、苯等有害物质的指示剂活性硅的制备方法,其特征在于:步骤(4)中,所述助剂B溶液的质量浓度为1-7%。
5.根据权利要求1所述的除甲醛、苯等有害物质的指示剂活性硅的制备方法,其特征在于:步骤(5)中,所述烘干温度为100-140℃。
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