[发明专利]一种甲醛原位降解陶瓷滤芯及其制备方法在审

专利信息
申请号: 201810423134.2 申请日: 2018-05-05
公开(公告)号: CN108745334A 公开(公告)日: 2018-11-06
发明(设计)人: 郭常青;吴学军 申请(专利权)人: 安徽乐金环境科技有限公司
主分类号: B01J21/06 分类号: B01J21/06;B01J35/06;B01J35/10;B01J37/08;B01J37/34;B01D53/86;B01D53/72;B01D53/02;C04B38/00;C04B35/14;C04B35/622;C04B35/80
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地址: 241000 安徽省*** 国省代码: 安徽;34
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摘要:
搜索关键词: 甲醛 陶瓷滤芯 原位降解 多孔碳纤维 制备 尼龙66纤维 甲醛降解 溶剂 改性 催化剂 聚二烯丙基二甲基氯化铵 室内 发泡剂混合 硅烷偶联剂 硅藻土混合 氧化石墨烯 有机钛酸酯 凹凸棒土 催化降解 甲醛净化 静电纺丝 压模成型 烧结 热反应 尼龙 乳液 吸附 煅烧 净化
【说明书】:

本发明涉及甲醛净化技术领域,具体涉及一种甲醛原位降解陶瓷滤芯及其制备方法,所述甲醛原位降解陶瓷滤芯的制备方法,步骤如下:(1)将尼龙66乳液与发泡剂混合均匀后静电纺丝得尼龙66纤维,将尼龙66纤维煅烧得多孔碳纤维;(2)将多孔碳纤维、凹凸棒土、硅烷偶联剂和有机钛酸酯在溶剂中进行热反应,得到改性多孔碳纤维;(3)将改性多孔碳纤维在溶剂中分散后加入聚二烯丙基二甲基氯化铵,接着加入氧化石墨烯,得到甲醛降解催化剂;(4)将甲醛降解催化剂与硅藻土混合后,压模成型,烧结后得到甲醛原位降解陶瓷滤芯。本发明的甲醛原位降解陶瓷滤芯能够对室内的甲醛进行吸附和催化降解,能够持久、彻底的净化室内的甲醛。

技术领域

本发明涉及甲醛净化技术领域,具体涉及一种甲醛原位降解陶瓷滤芯及其制备方法。

背景技术

甲醛是挥发性有机污染物(VOCs)中的主要污染物之一,尤其是在室内环境中广泛存在。甲醛对人体的危害取决于其浓度,在低浓度下刺激眼黏膜,浓度稍高时刺激上呼吸道,引起咳嗽、胸闷、头痛和恶心,浓度更高时引起鼻炎、咽炎、肺气肿、肺癌,甚至死亡。目前己经被世界卫生组织确定为致癌和致畸形物质,由甲醛引发的室内环境污染带来的健康问题已日益成为公众瞩目的新热点。

目前,室内甲醛分解技术有自然传统法、吸附法、空气负离子技术法、光催化技术法、催化氧化技术法,其中以吸附法、光催化技术法、催化氧化技术法为主。吸附法主要采用活性炭、活性氧化铝等作为吸附剂对甲醛进行吸附,如专利CN201310425845.0公开的具有复合吸附功能的甲醛吸附包及其制备方法、专利CN201410511926.7公开的一种用于甲醛吸附的改性活性炭纤维的制备方法。现有的用于降低甲醛的滤芯多为多孔材料,只能对空气中的甲醛进行吸附,而不能对甲醛进行降解,还会造成二次脱附,不能从根本上解决甲醛对人体的伤害。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的问题,提供一种甲醛原位降解陶瓷滤芯的制备方法,它能够吸附室内的甲醛,并能够在吸附位点对甲醛进行原位降解,具有催化效率高,降解彻底的优点。

为了实现上述目的,本发明提供一种甲醛原位降解陶瓷滤芯的制备方法,步骤如下:

(1)在尼龙66乳液中加入发泡剂混合均匀,然后静电纺丝得到尼龙66纤维,将尼龙66纤维在300~450℃下煅烧2~4h,得到多孔碳纤维;

(2)将多孔碳纤维、凹凸棒土、硅烷偶联剂和有机钛酸酯在溶剂中混合均匀后,超声15~30min,然后在80~120℃下密封反应3~6h,得到改性多孔碳纤维;

(3)将改性多孔碳纤维在溶剂中超声分散15~30min,然后加入聚二烯丙基二甲基氯化铵,继续超声30~45min,接着加入氧化石墨烯,搅拌30~45min后,得到甲醛降解催化剂;

(4)将甲醛降解催化剂与硅藻土按重量比为1:(10~50)的比例混合均匀,然后投入模具中压模成型,并在惰性气体氛围中烧结,得到甲醛原位降解陶瓷滤芯。

本发明还提供一种根据上述方法制备得到的甲醛原位降解陶瓷滤芯。

通过上述技术方案,本发明首先在尼龙66乳液中加入发泡剂,并进行静电纺丝和煅烧,得到多孔碳纤维,然后将多孔碳纤维与凹凸棒土和有机钛酸酯混合后超声,能够使凹凸棒土与有机钛酸酯进入多孔碳纤维的孔隙中,然后进行封闭热反应,使有机钛酸酯分解生成纳米二氧化钛,即在多孔碳纤维的孔隙内生成了具有催化性能的纳米二氧化钛改性凹凸棒土,即改性多孔碳纤维,最后将改性多孔碳纤维与聚二烯丙基二甲基氯化铵反应,使改性多孔碳纤维带有正电荷,再将待正电荷的改性多孔碳纤维与带负电荷的氧化石墨搅拌反应,采用氧化石墨烯对改性多孔碳纤维进行进一步改性,提高其催化降解甲醛的性能。本发明的甲醛原位降解陶瓷滤芯含有丰富的孔隙结构,比表面积高,能够吸附甲醛;且孔隙中的纳米二氧化钛改性凹凸棒土能够对甲醛进行分解,从而达到原位分解甲醛的作用,具有催化效率高的特点。

具体实施方式

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