CN1386577A - 一种脱醛材料的制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种脱醛材料的制备方法,是将活性碳纤维在100－150℃下干燥,然后使用浓度为0.01－10mol/l的含胺基的亲水性的有机化合物和0.01－10mol/l的过渡金属盐的混合溶液在常压或压力为0.2－10MPa条件下浸渍处理0.5－24小时,取出挤压,风干,于100－150℃烘干,制得脱除醛类物质的活性碳纤维材料。该法制备简单,在脱醛过程中无污染,脱除速率高,容量大,脱醛效果远远超过常规活性碳纤维。

Description

一种脱醛材料的制备方法
技术领域：
本发明属于一种脱除挥发性有机化合物(VOC)材料的制备方法，具体地说涉及一种脱除含醛气体活性炭纤维材料的制备方法。
背景技术：
近年来，室内空气污染的严重性日益引起人们的重视。甲醛等醛类物质是一种常见的室内空气污染物，甲醛污染成为居室污染的一个重要因素。甲醛是一种原生毒质，空气中甲醛会对眼、鼻、喉、皮肤等产生明显的刺激作用。甲醛也是一种挥发性有机化合物(VOCs-Volatile OrganicCompounds)。因此，治理甲醛的污染成为治理室内VOCs污染的一个主要部分。为了从根本上解决甲醛等挥发性有机化合物所造成的污染，常用吸附的方法。活性炭和活性炭纤维是常用的吸附剂。活性炭纤维由于具有独特的结构和性能特征，在化工、环保、国防军工、电子以及能源等领域有着广泛的应用，自本世纪60年代问世以来一直引起人们的关注，70年代左右得以迅速发展。常规的活性炭纤维是一种富含微孔、非极性的炭质吸附剂，但不足之处为活性炭纤维对甲醛等极性有机化合物的吸附脱除性能较差，吸附容量较低。
发明内容：
本发明的目的在于开发一种无污染、吸附速率高和吸附容量大的脱除含醛气体的活性炭纤维的制备方法。
本发明的目的是这样实现的：用一定浓度的含胺基的亲水性的有机化合物加金属盐的溶液浸渍处理活性炭纤维，一定时间后取出，在空气中风干，然后在100-150℃温度下干燥，制得的活性炭纤维由于负载上了含胺基的有机化合物，在金属盐的催化作用下，其脱醛的性能提高了。
本发明的制备方法包括如下步骤：
将活性炭纤维在100-150℃下干燥，然后使用浓度为0.01-10mol/l的含胺基的亲水性的有机化合物和0.01-10mol/l的过渡金属盐的混合溶液在常压或压力为0.2-10MPa条件下浸渍处理0.5-24小时，取出挤压，风干，于100-150℃烘干，制得脱除醛类物质的活性炭纤维材料。
如上所述的活性炭纤维是聚丙烯腈活性炭纤维、粘胶基活性炭纤维、沥青基活性炭纤维。
如上所述的含胺基的亲水性有机化合物是对胺基苯甲酸、对胺基苯磺酸。
如上所述的过渡金属盐是铜、铁、镍、钴、锰的硫酸盐、硝酸盐，醋酸盐、卤化物。
本发明制得的脱醛材料可以加工成纤维、布、纸、毡等多种形态。
本发明具有以下优点：
(1)制备简单，易操作。
(2)制得的产品无污染。
(3)脱醛速率高、容量大、效果好。
具体实施方式：
实施例1
聚丙烯腈活性炭纤维在100℃下干燥，于常压下在0.01mol/l的对胺基苯磺酸加0.01mol/l的CuCl2溶液中浸渍24小时，取出挤压，风干，然后在空气气氛中100℃下干燥，制得脱醛材料。性能测试：用2g这种材料在室温下处理含醛气体，甲醛入口浓度5ppm，水蒸汽入口浓度10ppm的气体(氮气+空气+甲醛+水蒸汽)。流量为10ml/min，穿透时间(出口浓度为入口浓度5％时为穿透时间)分别为水蒸汽12min，甲醛6小时。
实施例2
粘胶基活性炭纤维在105℃下干燥，而后在一不锈钢可加压装置中于0.2Mpa压力下，于0.1mol/l的对胺基苯甲酸加0.1mol/l的Fe2(SO4)3的溶液中浸渍20小时，取出挤压，风干，然后在空气气氛中105℃下干燥，制得脱醛材料。性能测试：用3g这种材料在室温下处理含醛气体，甲醛入口浓度10ppm，水蒸汽入口浓度100ppm的气体(氮气+空气+甲醛+水蒸汽)。流量为12ml/min，穿透时间(出口浓度为入口浓度5％时为穿透时间)分别为水蒸汽18min，甲醛12小时。
实施例3
沥青基活性炭纤维在110℃下干燥，于常压下在0.2mol/l的对胺基苯磺酸加0.5mol/l的CoCl2溶液中浸渍12小时，取出挤压，风干，然后在空气气氛中110℃下干燥，制得脱醛材料。性能测试：用5g这种材料在室温下处理含醛气体，甲醛入口浓度15ppm，水蒸汽入口浓度150ppm的气体(氮气+空气+甲醛+水蒸汽)。流量为15ml/min，穿透时间(出口浓度为入口浓度5％时为穿透时间)分别为水蒸汽15min，甲醛9小时。
实施例4
聚丙烯腈活性炭纤维在120℃下干燥，而后在一不锈钢可加压装置中于5Mpa压力下，于1mol/l的对胺基苯甲酸加1mol/l的Ni(NO3)2溶液中浸渍6小时，取出挤压，风干，然后在空气气氛中120℃下干燥，制得脱醛材料。性能测试：用1g这种材料在50℃下处理含醛气体，甲醛入口浓度5ppm，水蒸汽入口浓度25ppm的气体(氮气+空气+甲醛+水蒸汽)。流量为30ml/min，穿透时间(出口浓度为入口浓度5％时为穿透时间)分别为水蒸汽15min，甲醛7小时。
实施例5
粘胶活性炭纤维在130℃下干燥，而后在一不锈钢可加压装置中于8MPa压力下，于5mol/l的对胺基苯甲酸加2mol/l的Mn(AC)2溶液中浸渍2小时，取出挤压，风干，然后在空气气氛中135℃下干燥，制得脱醛材料。性能测试：用2g这种材料在80℃下处理含醛气体，甲醛入口浓度1ppm，水蒸汽入口浓度25ppm的气体(氮气+空气+甲醛+水蒸汽)。流量为30ml/min，穿透时间(出口浓度为入口浓度5％时为穿透时间)分别为水蒸汽18min，甲醛10小时。
实施例6
沥青活性炭纤维在150℃下干燥，而后在一不锈钢可加压装置中于10Mpa压力下，于10mol/l的对胺基苯磺酸加10mol/l的CuCl2溶液中浸渍0.5小时，取出挤压，风干，然后在空气气氛中150℃下干燥，制得脱醛材料。性能测试：用0.5g这种材料在100℃下处理含醛气体，甲醛入口浓度5ppm，水蒸汽入口浓度20ppm的气体(氮气+空气+甲醛+水蒸汽)。流量为30ml/min，穿透时间(出口浓度为入口浓度5％时为穿透时间)分别为水蒸汽20min，甲醛6.5小时。
对比例
采用与实施例1相同的原样聚丙烯腈活性炭纤维(BET比表面积750m2/g)，性能测试同实施例1，穿透时间(出口浓度为入口浓度5％时为穿透时间)分别为水蒸汽5min，甲醛60min。

Claims (4)

1.一种脱醛材料的制备方法，其特征在于将活性炭纤维在100-150℃下干燥，然后使用浓度为0.01-10mol/l的含胺基的亲水性的有机化合物和0.01-10mol/l的过渡金属盐的混合溶液在常压或压力为0.2-10MPa条件下浸渍处理0.5-24小时，取出挤压，风干，于100-150℃烘干，制得脱除醛类物质的活性炭纤维材料。
2.如权利要求1所述的一种脱醛材料的制备方法，其特征在于所述的活性炭纤维是聚丙烯腈活性炭纤维、粘胶基活性炭纤维或沥青基活性炭纤维。
3.如权利要求1所述的一种脱醛材料的制备方法，其特征在于所述的含胺基的亲水性有机化合物是对胺基苯甲酸、对胺基苯磺酸。
4.如权利要求1所述的一种脱醛材料的制备方法，其特征在于所述的过渡金属盐是铜、铁、镍、钴、锰的硫酸盐、硝酸盐，醋酸盐或卤化物。
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