[发明专利]一种海泡石基甲醛吸附剂的制备方法及应用

说明书

本发明公开了一种海泡石基甲醛吸附剂的制备方法及应用。该制备方法包括海泡石原矿的提纯、酸活化和接枝改性，即先通过物理沉降法对原矿海泡石进行提纯，再对提纯后的原矿海泡石进行酸活化，然后对酸处理过的海泡石采用氨基类硅烷进行适宜的接枝改性。本发明的改性方法制备的海泡石基甲醛吸附剂可有效、稳定吸附甲醛，相比于同类型天然矿物吸附剂，有更优良的甲醛吸附性能，特别适用于去除甲醛气体；且本发明的制备过程简单，制备成本较低，更有利于工业化生产。

技术领域

本发明属于吸附剂材料制备领域，具体涉及一种利用酸和氨基硅烷复合改性制备海泡石吸附剂的方法及在甲醛吸附净化中的应用。

背景技术

VOCs是指在常温下饱和蒸气压大于70Pa、常压下沸点在50～260℃以内的有机化合物，包括了饱和烃类、烯烃、炔烃、芳香烃类、醇、醛、酮、酸、酯类、卤代烃等物质。VOCs对人体和环境均有不利影响，大部分VOCs均有毒性，会对人的皮肤、眼、鼻、咽喉、肝脏、肾脏中枢神经系统产生有害影响，VOCs会与其他污染物如氮氧化物、硫氧化物等发生大气化学反应，生成臭氧、二次有机气溶胶、酸性物质等二次污染物，产生不可忽略的影响。VOCs是形成细颗粒物 (PM_2.5)和臭氧(O₃)的重要前体物，相对于颗粒物、二氧化硫、氮氧化物污染控制，我国VOCs管理基础薄弱，已成为大气环境管理短板。

在室温下，甲醛是具有刺激性气味的透明气体，在工业生产中被广泛应用在化工生产当中。室内装饰装修过程中使用的涂料、胶合板是室内甲醛的主要来源。

室内空气的质量状况与人体的健康紧密相关，甲醛是当前室内空气污染物中最典型的一种，其出现的频率高，来源较为广泛，且对人体的危害较大，能够导致窒息且具有非常强烈的刺激性气味，明显对人的眼睛和粘膜有刺激作用。

近些年来，许多学者进行了甲醛污染治理方法的研究，有吸收法、吸附法、光催化法、等离子法、生物法等一系列方法，但是各种治理方法在推广应用时存在各种问题(如费用高，效果有限，存在二次污染等)。目前，吸附法是处理效果好、使用较广的方法之一，但在材料的成本和再利用方面还存在问题，急需开发一种环保、低成本的VOC吸附材料。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种采用海泡石制备吸附剂的方法及在甲醛吸附中的应用技术。将海泡石原矿经过提纯和酸处理，然后使一定比例的氨基硅烷与海泡石进行接枝改性，从而制得带有特定基团的海泡石吸附材料。该吸附剂由于自身孔容孔道结构和基团的作用，具有价格低廉、选择性吸附能力高等优点。

为解决上述技术问题，本发明的一种海泡石基甲醛吸附剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)原矿海泡石的提纯

a、将海泡石原矿石、水加入搅拌池，开启搅拌机，在常温下持续搅拌得到海泡石矿浆；

b、将步骤a所得海泡石矿浆加入分散剂，搅拌后送入沉降槽进行沉降，获得海泡石的悬浊浆料以及杂质沉淀；

c、将步骤b所得海泡石悬浊浆料进行脱水、烘干，研磨后得到提纯的海泡石。

(2)海泡石的酸改性

i.将海泡石粉末与一定体积的酸溶液混合，在常温下静置；

ii.静置完成后，倒去上层酸液，用去离子水重复洗涤下层酸液海泡石悬浊液，调节pH至6～8；

iii.将上述步骤b所得酸处理海泡石进行离心分离、干燥、研磨后得到酸处理海泡石。

(3)酸处理海泡石接枝改性

A、将步骤(2)所得酸处理海泡石加入到有机溶剂中，搅拌获得混合液，然后加入氨基硅烷，连续搅拌使反应；