[发明专利]一种常温催化氧化甲醛材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种甲醛催化材料，尤其是涉及一种常温催化氧化甲醛材料及其制备方法。

背景技术

甲醛是一种对眼睛及呼吸道粘膜有很强刺激性的气体污染物，长期吸入可导致癌变、呼吸道疾病、降低人体免疫力及多种疾病。甲醛污染主要来源于装修或家具中的人造板、油漆中，是深层污染。研究表明：长期接触低浓度甲醛可引起慢性呼吸道疾病，引起鼻咽癌、结肠癌、脑瘤、月经紊乱、细胞核的基因突变，DNA单链内交连和DNA与蛋白质交连及抑制DNA损伤的修复、妊娠综合症，引起新生儿染色体异常、白血病，引起青少年记忆力和智力下降。在所有接触者中，儿童和孕妇最易受甲醛侵害，危害也较为严重。甲醛为较高毒性的物质，在我国有毒化学品优先控制名单上甲醛高居第二位。甲醛已经被世界卫生组织确定为致癌和致畸形物质，是公认的变态反应源，也是潜在的强致突变物之一。

被人们在生活中称为“隐形杀手”的甲醛，由于其释放周期可长达15年，一般的清除方法很难将其彻底清除。目前常用的净化方法包括活性炭吸附法和催化剂催化分解法。活性炭虽然在一定时间内对甲醛具有较强的吸附能力，但很容易发生吸附饱和，温度升高后还会脱附，造成二次污染。催化剂虽然可以长期稳定的去除甲醛，但单位时间处理量有限、价格昂贵。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种能提高甲甲醛处理效率、延长使用寿命的常温催化氧化甲醛材料及其制备方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种常温催化氧化甲醛材料，包括活性炭颗粒，所述的活性炭颗粒外表面涂覆有由活性组分悬浮液、粘结剂和还原剂组成的涂覆液，其中所述的活性炭颗粒、活性组分悬浮液、粘结剂和还原剂的质量比为10～100：5～10：0.1～0.5：0.5～1，所述的活性组分悬浮液由铂化合物、硝酸盐、二氧化钛和水按质量比0.3～0.6：0.5～1：50～80：400～500的比例混合而成。

所述的活性炭颗粒由活性炭粉、生物碱、结构粘合助剂、结构润滑助剂和水按质量比2：1～4.5：0.1～2.5：0.05～0.2：2的比例混合而成。

所述的活性炭粉为煤质碳粉、竹碳粉、椰壳活性炭粉和木质活性炭粉中至少一种；所述的生物碱为荷叶碱、辣椒碱、锁阳生物碱和桑叶DNJ中的至少一种；所述的结构粘合助剂为活性氧化铝、凹凸棒黏土、高岭土和甲基纤维素中的至少一种；所述的结构润滑助剂为聚丙烯酰胺、硬脂酸和甘油中的至少一种。

所述的还原剂为质量浓度为5wt％的甲醛溶液、质量浓度为20wt％的柠檬酸钠或者质量浓度为1wt％的硼氢化钠溶液；所述的粘结剂为聚乙烯醇、拟薄水铝石、水玻璃、硅溶胶和铝溶胶中的至少一种；所述的铂化合物为氯铂酸、氯铂酸钠、氯铂酸钾、二氯化铂和四氨合氯化铂中的至少一种；所述的硝酸盐为硝酸铁、硝酸锰和硝酸铜中的至少一种。

上述常温催化氧化甲醛材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)称取一定量的活性炭粉、生物碱、结构粘合助剂、结构润滑助剂和水混合均匀后通过挤出机挤压成型后，于100～110℃烘箱烘干后，再经400～500℃氮气氛焙烧制得活性炭颗粒；

(2)将铂化合物、硝酸盐、二氧化钛加入一定量的水中，搅拌制得活性组分悬浮液；其中所述的活性组分悬浮液由铂化合物、硝酸盐、二氧化钛和水按质量比0.3～0.6：0.5～1：50～80：400～500的比例混合而成；

(3)将还原剂加入步骤(2)所述的活性组分悬浮液中，待反应结束后加入粘结剂，继续搅拌，得到涂覆液；

(4)将步骤(3)所述的涂覆液均匀涂于步骤(1)所述的活性炭颗粒表面，然后于100～110℃烘箱烘干后，再经500～600℃氮气氛焙烧即得到常温催化氧化甲醛材料，其中所述的活性炭颗粒、活性组分悬浮液、粘结剂和还原剂的质量比为10～100：5～10：0.1～0.5：0.5～1。

步骤(1)中所述的活性炭粉、生物碱、结构粘合助剂、结构润滑助剂和水的质量比为2：1～4.5：0.1～2.5：0.05～0.2：2。

所述的活性炭粉为煤质碳粉、竹碳粉、椰壳活性炭粉和木质活性炭粉中至少一种；所述的生物碱为荷叶碱、辣椒碱、锁阳生物碱和桑叶DNJ中的至少一种；所述的结构粘合助剂为活性氧化铝、凹凸棒黏土、高岭土和甲基纤维素中的至少一种；所述的结构润滑助剂为聚丙烯酰胺、硬脂酸和甘油中的至少一种。

步骤(2)所述的铂化合物为氯铂酸、氯铂酸钠、氯铂酸钾、二氯化铂和四氨合氯化铂中的至少一种；所述的硝酸盐为硝酸铁、硝酸锰和硝酸铜中的至少一种。