[发明专利]一种吸附剂及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种吸附剂、制备方法及应用，利用纳米硼纤维、纳米氧化铝、纳米级海泡石粉等制成的第二物料与硅胶制成的第三物料热处理制得。第二物料是由第一物料与聚乙烯醇水溶液混合得到，伴随着聚乙烯醇交联，形成网状结构，具有吸附性能的纳米材料均匀散布在网状结构上；第三物料对具有开放多孔结构的硅胶进行硅烷改性及酸处理，表面形成硅羟基；第二物料与第三物料于密闭反应釜内热处理的过程中，硅羟基与聚乙烯醇中的醇羟基发生聚合，使得网状结构发生立体支链化，使得最终产品具有丰富孔隙，对甲醛、苯、甲苯和氨类等有机污染物提供了更多的吸附位点，具有良好的吸附选择性，提高空气净化效果。

技术领域

本发明涉及环保技术领域，特别是涉及一种吸附剂及其制备方法和应用。

背景技术

伴随着世界人口的快速增长和迅速的工业化进展，环境污染问题越来越严重，它不仅包括室外的大环境，还包括与人们日常生活息息相关的室内小环境的污染问题。

室内环境污染物和污染来源主要包括放射性气体、霉菌、颗粒物、装修残留和二手烟等，据研究，室内空气的污染程度甚至要比室外空气严重三至五倍，在极端的情况下可达一百倍。由于人的一生大部分时间都在室内度过，室内空气质量状况直接关系着人类健康，室内环境污染具有影响范围广、接触时间长、污染物浓度高和污染物释放周期长等特点，人们必须引起足够的重视。

故针对室内的各种环境问题进行杀菌消毒、降尘除霾、祛除有害装修残留及异味显得尤为重要，这将有助于改善生活和办公条件，有益身体健康。目前室内空气污染比较常用的净化方法包括：吸附法、臭氧消毒、离子消毒、紫外灯杀菌和光触媒消毒等，其中，吸附剂是一种极佳的选择，使用方便，便于保存，但是现有吸附剂的空气净化效果均不令人满意。

发明内容

本发明的目的就是要提供一种吸附剂、制备方法及应用。

为实现上述目的，本发明是通过如下方案实现的：

一种吸附剂的制备方法，具体步骤如下：

（1）向质量浓度5～10%的高锰酸钾水溶液中加入碳酸钠，调整pH至9.5～10.5，然后加入纳米硼纤维和纳米氧化铝，80～90℃搅拌8～10小时，加入纳米级海泡石粉，调节pH至6～7，过滤，洗涤，干燥，得到第一物料；

（2）向聚乙烯醇水溶液中加入步骤（1）所得第一物料和马来酸酐，以1mL/min的速率滴加0.5mol/L浓硫酸，滴加完毕后继续搅拌2～3小时，得到第二物料；

（3）硅胶经氯丙基三氯硅烷改性处理后，置于无机酸溶液中回流处理8～10小时，后处理，得到第三物料；

（4）步骤（2）所得第二物料与步骤（3）所得第三物料混合后置于密闭反应釜中，以10～15℃/分钟的升温速率升温至80～90℃，保温20～30分钟，然后以30～35℃/分钟的升温速率升温至130～140℃，保温40～50分钟，取出后自然冷却至室温（25℃）即可。

优选的，步骤（1）中，高锰酸钾水溶液、纳米硼纤维、纳米氧化铝和纳米级海泡石粉的质量体积比为100mL：1～2g：5～6g：3～4g。

优选的，步骤（1）中，利用6mol/L盐酸溶液调节pH；洗涤时采用去离子水洗涤2～3次；干燥是在70～80℃条件下干燥8～12小时。

优选的，步骤（2）中，聚乙烯醇水溶液、第一物料、马来酸酐、浓硫酸的质量体积比为10mL：0.5～0.8g：0.02～0.03g：0.8～1mL；其中，聚乙烯醇水溶液的质量浓度为5～10%。

优选的，步骤（2）中，聚乙烯醇水溶液的制备方法如下：边搅拌边将聚乙烯醇倒入水中，搅拌至均匀，加热至80～85℃，继续搅拌2～3小时即得。

进一步优选的，所述聚乙烯醇选自PVA-1792、PVA-1788、PVA-2088中的任一种。