[发明专利]一种用于去除空气中甲醛的复合净化剂的制备方法

说明书

一、技术领域

本发明涉及一种用于去除空气中甲醛的复合净化剂的制备方法，属于冶金化工制备技术领域。

二、背景技术

在醋酸乙烯合成工业中，产生大量负载有醋酸锌活性炭的废触媒，而这些失活的活性炭以废渣被废弃。本发明涉及的复合净化剂就是采用这些废弃的含锌活性炭经过再处理后制成，其主要由活性炭和氧化锌微晶构成。

新居装修装饰和日常中忽视了高分子材料降解、油漆、涂料、建材等缓慢释放的甲醛等有害气体，根据专业检测机构统计的数据，对新装修的房屋甲醛超标率达到90％以上，长期处在这样的环境中，影响人们的健康，甚至会诱发各种恶性肿瘤。因此室内环境空气的质量越来越受到人们的关注，室内环境空气净化处理已受到环境工作者的重视。

活性炭吸附法和二氧化钛光催化法是室内空气净化中常采用的方法，但目前都是采用普通活性炭来吸附去除，或是单一的光催化剂来催化降解。室内甲醛等有害物具有以低浓度以及长期存在和缓释的的特征，采用普通活性炭作为吸附剂时，因其表面缺少对甲醛有吸附和降解作用的官能团，在室内空气净化中容易达到饱和，因此采用普通活性炭吸附室内低浓度的甲醛的效果差；采用单一的光催化剂，容易造成粉体的团聚，导致失去光催化的功效，达不到去除目的，加之在使用光催化剂时有一定的条件限制，需要在相应光波长范围内照射时，才能起到去除作用，从而降低了光催化剂在室内空气净化中的使用功效。

因此，只采用普通活性炭或单一光催化剂的方法都不能从根本上消除室内空气中甲醛等有害气体，存在着净化不彻底、成本较高、持续周期短、可循环性差等问题，限制了其推广和应用。

本发明的复合净化剂是一种用于室内空气中甲醛等有害气体吸附和催化的复合的气体净化剂，因在活性炭中负载纳米氧化锌，避免了粉体的团聚，同时保持了活性炭的孔结构，不仅超越了普通活性炭的功效，而且也具备了光催化的功效，克服了目前使用普通活性炭和单一使用光催化剂的不足，是一种使用方便、净化效果好，且无副作用的室内空气复合净化剂。

三、发明内容

本发明的目的在于提供一种用于去除空气中甲醛的复合净化剂的制备方法，以含锌量为5～10％的废活性炭为原料，通过分解、氧化、活化、重结晶处理，使废活性炭活化再生，同时改变废活性炭中锌的化合状态，使原来锌的化合物转变为氧化锌，本发明对空气中甲醛的降解率达到90％以上。

发明按以下技术方案实施：

1、原料制备：以含锌重量百分比为5～10％的废活性炭为原料，例如生产醋酸乙烯时废弃的载醋酸锌活性炭废触媒，将其破碎为粒度0.7～0.05mm。

2、焙烧分解：原料放入焙烧炉中，升温至80～250℃温度段时，控制升温速率为50～100℃/min，并在250℃时保温80～120min，在该过程中保持炉膛内为负压，其目的在于使吸附在活性炭内部的醋酸锌快速的分解，产生的醋酸迅速从活性炭的孔中解析出，打开活性炭的孔道，使活性炭产生部分孔隙；

3、掺杂活化：升温至250～400℃温度段时，控制升温速率为5～10℃/min，在该过程中通入氨气，气体流量为10～30ml/min，在400℃时保温180～240min，其目的在于使活性炭中醋酸锌分解产生的氧化锌重结晶，形成晶型为纤锌矿结构的Zn_(1+X)O，通入氨气使活性炭表面含氮的官能团(胺基、亚胺基、芳香族胺、氰基、质子化的氨基化合物等结构的表面官能团)增加，有利于吸附弱极性的甲醛；

4、表面改性：在400～600℃温度段时，控制升升温速率为5～10℃/min，并在600℃时通入氨气，控制气体流量为20～40ml/min，通入氨气的时间为200～240min，其目的在于使活性炭中醋酸锌分解产生的氧化锌重结晶，形成晶型为纤锌矿结构的Zn_(1+X)O，增加了活性炭的光催化功能，同时也对活性炭进行了氧化锌的掺杂，提高了活性炭的吸附性能，通入氨气使活性炭表面含氮的官能团(嘧啶、质子化的嘧啶等结构的表面官能团)增加，有利于吸附弱极性的甲醛，同时对活性炭再次活化，提高活性炭的孔隙率；

5、表面改性结束后，在氮气气分中以20～50℃/min的冷却速度冷却到室温即可得到该复合净化剂。