[发明专利]一种去除室内低浓度甲醛的专用活性炭的制备方法

说明书

所属技术领域：

本发明涉及一种活性炭吸附剂的制备方法，特别是涉及一种室内低浓度甲醛去除的专用活性炭的制备方法。

背景技术：

在新装修的住房及工作场所内，由于广泛使用大量的板材家具及装饰材料所带来的有害气体污染尤其是甲醛气体对人类生存健康造成严重威胁。甲醛是一种无色、有强烈刺激性气味的气体，能与蛋白质结合，吸入高浓度甲醛后会出现呼吸道的严重刺激和水肿、眼刺痛、头痛等不良反应，严重的会危及生命。装修材料中释放的甲醛主要来自于粘合剂和涂料，挥发性差，缓慢释放长达十几年，因此研制室温下去除甲醛的材料具有重要的现实意义。目前，主要通过吸附法、吸收法、催化燃烧法或几种方法相结合的方式对甲醛进行处理。吸附法快捷、简便、成本低，是最常用的方法。

活性炭具有比表面积高、吸附性能好、化学性质稳定等特点，常用作去除室内空气中的气态污染物的吸附剂。虽然活性炭在使用过程中很安全，但活性炭对污染气体的去除机制是基于物理吸附，在一定程度上限制了它的使用。进一步吸附饱和时，活性炭可能失去吸附能力，甚至出现脱附现象。因此，在大多数情况下，使用活性炭时应附加一种或几种化学试剂，即需要对活性炭进行改性处理，满足实验和工程上的需求。

美国专利（US4374814）介绍了一种去除大气中气态甲醛的方法，该方法是在开放的环境中，使空气与一种由固体组分，如活性炭和至少一种选自多羟基水溶性的聚合物，如羟乙基纤维素、丙三醇等以不同比例组成的混合物接触，对甲醛的去除率最高可达70.4%。此法所得的吸附剂对甲醛的去除率较低。

日本专利（JP2009261507）介绍了一种由柑橘类残渣制得活性炭并将其用于甲醛去除的方法，该方法将氧化钙或氧化镁添加到柑橘类水果的残渣中，经700℃以上炭化、900℃以上水蒸汽活化，制得含有金属氧化物的活性炭。由此种方法制得的活性炭虽然在一定程度上提高了甲醛的吸附速度，但此种方法需要进行水蒸气活化，操作不易控制，能耗大，在一定程度上加大了制备的难度。

公开号为CN101327424A的中国专利介绍了一种含有壳聚糖的甲醛吸附剂，该吸附剂的制备方法包括壳聚糖、二氧化锰、活性炭均匀混合制得粉末甲醛吸附剂；或再加柠檬酸、加水，混合搅匀后，挤压，在滚筒内黏附二氧化锰，滚匀，干燥制得颗粒甲醛吸附剂。此法所用的壳聚糖的提取包括酸溶、碱中和、水洗、干燥以及粉碎，步骤繁琐，且所得的粉末甲醛吸附剂只是简单的混合均匀，吸附性能不稳定。

公开号为CN101224382的中国专利介绍了一种去除空气中甲醛的复合催化剂的制备方法，以含锌量为5～10％的废活性炭为原料，通过分解、掺杂、活化、改性处理，使废活性炭活化再生，同时改变废活性炭中锌的化合状态，使活性炭表面形成多种对有机挥发物有吸附和降解作用的官能团，从而完成对甲醛的吸附。此法选取的废活性炭原料含锌量不易控制，且活性炭的再生过程耗能高、活性炭损失率大、再生设备造价高，增加了制备成本。

公开号为CN102266762A的中国专利介绍了一种去除室内低浓度甲醛的TiO₂-ACF材料的制备方法，将Ti（OC₄H₉）₄加入到剧烈搅拌的乙醇中，得到Ti（OC₄H₉）₄的乙醇溶液；在乙醇中加入水、乙酸、乙酰丙酮和FeCl₃·6H₂O，搅拌均匀后，于剧烈搅拌下逐滴加入到所述的Ti（OC₄H₉）₄乙醇溶液中，得到透明钛溶胶，静置；将活性炭纤维加入上述所述的透明钛溶胶中浸渍，然后离心、干燥，最后放入马弗炉中440～460℃恒温处理2～3h。冷却后即得。此法所用的改性试剂Ti（OC₄H₉）₄具有趋肝性和致敏性，而且，所用溶剂为乙醇，增加了吸附剂的成本。公开号为CN103071489A的中国专利介绍了一种室温消除甲醛的负载型活性炭催化材料及制备方法，所述催化材料质量百分比组成为：贵金属活性组分为0.1～2%，金属氧化物为1～20%，活性炭载体为78～98.9%。主要包括活性炭前处理、活性炭改性、负载活性组分、洗涤、过滤、干燥六步，改性处理后催化材料对甲醛的去除率达到98.2%以上。此法在制备过程中操作繁琐且需要使用贵金属作为活性组分，增加了制备成本。