[发明专利]一种可吸附降解甲醛的氧化改性负载型竹炭的制备方法

说明书

本发明公开了一种可吸附降解甲醛的氧化改性负载型竹炭的制备方法，其特征在于，向竹炭中加入蒸馏水，加热至微沸搅拌，冷却后水洗过滤，重复多次，除尘除杂，在恒温箱中烘干至恒重，得到预处理竹炭；向无水乙醇中滴加钛酸四丁酯，磁力搅拌充分混合，滴加硝酸调节pH，缓慢滴加蒸馏水水解，继续搅拌，静置陈化得到透明二氧化钛溶胶；向预处理好的竹炭中加入二氧化钛溶胶，浸渍、过滤、烘干后，在箱式电阻炉内进行煅烧，自然冷却得负载二氧化钛的竹炭；向负载二氧化钛的竹炭中加入KMnO₄溶液，常温下振荡，过滤得到KMnO₄改性负载型竹炭，再将其与MnSO₄溶液混合，振荡，过滤，高温活化，得到KMnO₄/MnSO₄改性的负载型竹炭。

技术领域

本发明涉及竹木制品材料领域，具体涉及一种可吸附降解甲醛的氧化改性负载型竹炭的制备方法。

背景技术

竹炭由于本身具有资源优势以及显著的吸附性能，巨大的比表面积、发达的孔隙和稳定的化学性质而在环保和工业等领域得到日益广泛的应用。竹炭作为一种新型吸附材料，广泛用于环境净化材料以及吸附空气中甲醛等有害气体，还用作水处理材料，是自然物治理环境的极好例子。但是，竹炭吸附污染物后并没有将污染物降解，这使得竹炭的吸附能力随着使用时间的延长而逐渐降低，并不可避免的要产生二次污染。因此有必要开发一种能克服传统吸附剂的缺点的新型吸附剂，即能吸附有害物质又能降解有害物质的新型吸附剂，从而发挥最优吸附效果。对竹炭进行改性使之既有更好的吸附性能，又能降解有害物质，具有重要的意义。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种可吸附降解甲醛的氧化改性负载型竹炭的制备方法，依照该工艺制备的竹炭材料具有吸附降解甲醛的功能。

一种可吸附降解甲醛的氧化改性负载型竹炭的制备方法，其特征在于，按以下步骤进行：

（1）竹炭预处理：

向40-50份竹炭中1:5-10加入蒸馏水，加热至微沸搅拌25-30min，冷却后水洗过滤，重复2-3次，除尘除杂，在110-120℃恒温箱中烘干至恒重，得到预处理竹炭，干燥保存备用；

（2）溶胶-凝胶法制备二氧化钛溶胶：

向5-10份无水乙醇中滴加6-9份钛酸四丁酯，磁力搅拌30-35min充分混合，滴加硝酸调节pH为1-2，缓慢滴加蒸馏水水解，继续搅拌30-35min，静置陈化得到透明二氧化钛溶胶；

（3）浸渍过滤法制备负载二氧化钛的竹炭：

向（1）中所得预处理好的竹炭中加入（2）中所得二氧化钛溶胶，浸渍10-15min，用100目筛过滤，在100-103℃烘箱中烘干后，在箱式电阻炉内进行煅烧，自然冷却得负载二氧化钛的竹炭；

（4）氧化改性负载型竹炭：

向（3）中所得负载二氧化钛的竹炭中加入KMnO₄溶液，常温下振荡4-5h，过滤得到KMnO₄改性负载型竹炭，再将其与MnSO₄溶液混合，常温下振荡4-5h，过滤，在340-350℃下活化4-5h，即可得到KMnO₄/MnSO₄改性的负载型竹炭。

其中，步骤（1）中竹炭粒径为30-60目。

步骤（3）中在250-255℃下煅烧1h、在450-455℃下煅烧2h。

步骤（4）中KMnO₄溶液浓度为0.08-0.1mol/L、MnSO₄溶液浓度为0.1-0.15mol/L。

本发明的反应机理如下：