[发明专利]一种负载活性二氧化锰的树脂材料及其制备方法和应用

说明书

本发明属于催化材料技术领域，具体涉及一种负载活性二氧化锰的树脂材料及其制备方法和应用。本发明先将树脂浸泡有机溶剂中，进行溶胀处理，然后将其与氨基化合物进行改性反应，得到氨基化树脂；再将氨基化树脂、水、植物单宁和戊二醛混合进行交联反应，得到固载单宁树脂；之后将所述固载单宁树脂与水、高锰酸钾溶液混合，进行氧化还原反应，得到负载活性二氧化锰的树脂材料。本发明采用上述原位固载的方法制备得到的负载活性二氧化锰的材料中，二氧化锰与单宁分子中的氧通过螯合的形式配位结合，稳定性高，解决了二氧化锰的易脱落问题。

技术领域

本发明属于催化材料技术领域，具体涉及一种负载活性二氧化锰的树脂材料及其制备方法和应用。

背景技术

甲醛是公认的室内空气最常见的污染物成分。甲醛对人体多器官的毒性已经被国内外所证实。室内及作业场所空气中甲醛的净化去除一直是环保、轻纺、家具等各行业关注的技术。众多的甲醛治理途径中，通过催化技术将甲醛转化为水、二氧化碳或其它无毒性的物质，被认为是去除甲醛最有效的方式。因此，空气中甲醛的催化去除技术一直受到国内外的重点关注。

作为一种过渡金属氧化物，活性二氧化锰被证实是去除空气中甲醛的有效材料。而且二氧化锰性质稳定、无环境毒性。但是单一的活性二氧化锰通常为粉末状，在使用过程中易出现团聚、堆积或流失，导致其重复性及持久性较差，难以在实际生产和生活中进行推广应用。

目前，通常采用物理沉积的方式负载型活性二氧化锰，例如采用硫酸锰和高锰酸钾反应产生二氧化锰，产生的二氧化锰以随机的方式沉积到载体上。然而，这种方式制备的活性二氧化锰在载体上结合牢度不高，从而导致稳定性差等缺点，进而影响材料的催化活性及使用性能。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种负载活性二氧化锰的树脂材料的制备方法，该制备方法制备得到的负载活性二氧化锰的树脂材料中二氧化锰与树脂材料结合牢固，稳定性高。

为了实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供了一种负载活性二氧化锰的树脂材料的制备方法，包括以下步骤：

1)将氯甲基化聚苯乙烯树脂在有机溶剂中进行溶胀处理，将所得溶胀树脂与氨基化合物混合进行氨基化改性反应，得到氨基化树脂；

2)将所述氨基化树脂、水、植物单宁和戊二醛混合进行交联反应，得到固载单宁树脂；

3)将所述固载单宁树脂与水、高锰酸钾混合进行氧化还原反应，得到负载活性二氧化锰的树脂材料。

优选的，所述氯甲基化聚苯乙烯树脂为1％二乙烯基苯交联氯甲基化聚苯乙烯树脂；所述有机溶剂包括二甲基亚砜、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺和四氢呋喃中的一种或几种。

优选的，所述氨基化合物为多元胺；所述氯甲基化聚苯乙烯树脂和氨基化合物的质量比为20:(20～40)。

优选的，所述植物单宁包括马占相思单宁或坚木单宁；所述步骤2)中氨基化树脂的质量以制备所述氨基化树脂的原料氯甲基化聚苯乙烯树脂计，氯甲基化聚苯乙烯树脂、水、植物单宁和戊二醛的质量比为20:(70～100):(5～15):(5～15)。

优选的，所述步骤3)中固载单宁树脂的质量以制备所述固载单宁树脂的原料氯甲基化聚苯乙烯树脂计，氯甲基化聚苯乙烯树脂与高锰酸钾的质量比为20:(0.1～5)。

优选的，所述氨基化改性反应的温度为80～90℃，时间为10～24h。

优选的，所述交联反应的温度为60～70℃，时间1～3h。

优选的，所述氧化还原反应的温度为室温，时间为1～3h。