[发明专利]一种常温氨气干式吸附材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种常温氨气干式吸附材料及其制备方法，制备方法包括以下步骤：步骤一、将铝源前驱体、模板剂和氯化物反应剂混合，添加溶剂并搅拌至铝源前驱体、模板剂和氯化物反应剂充分溶解分散，得溶液A；步骤二、向溶液A中加入凝结剂，生成凝胶状物质，凝胶体B；步骤三、将凝胶体B进行老化，干燥，研磨，得粉体C；步骤四、将粉体C放入通有气氛保护气体的炉体中，在500～600℃下煅烧4～6h，酸洗后干燥即得常温氨气干式吸附材料。本发明常温氨气干式吸附材料联合采用物理吸附、酸碱中和、取代加成及化学络合吸附原理，可长效去除室内空气中低浓度氨气。

技术领域

本发明属于室内空气净化技术领域，涉及一种吸附材料，尤其涉及一种常温氨气干式吸附材料及其制备方法。

背景技术

氨是一种室内空气中主要污染气体，混凝土中含尿素的防冻剂是其主要来源，长期暴露在氨浓度超标的环境中会给人体健康带来严重危害。环境中氨气浓度达到0.5～1.0mg/m³，人体就会有所感受。氨的化学性质活泼，当氨气在空气体积含量达到16.5～26.5％时，就会形成爆炸性气体。在大气环境中，氨气极易被氧化，形成NO₃^-或NOx。

氨气的高水溶性和弱碱性，使得氨气不仅对环境有害，还严重危害着人类健康。氨气附着在人体皮肤组织上，吸收皮肤组织中水分，破坏蛋白质的结构，从而使细胞遭到破坏。氨气对呼吸系统有腐蚀和刺激作用，当吸入大量氨气后，会出现咳嗽、声音嘶哑、咽痛、呼吸困难、胸闷、头痛、头晕等症状。浓度过高时，还会造成呼吸停止和心脏停搏。环境中氨气浓度达到553mg/m³时，人体会有强烈的刺激感受，在此环境下，人类仅可以承受1.25分钟；当人处在氨气浓度3500～7000mg/m³下，会立即死亡。

常见的氨气处理方法有吸附法、吸收法、生物法、等离子体法等。吸附法是利用多孔固体吸附剂将气体或液体混合物中的一种或多种组分积聚或浓集在吸附剂表面，从而达到分离的目的，因该法简单，常用于室内低浓度氨气的净化去除，其核心功能材料为吸附剂。现有吸附剂的吸附容量普遍较小，过滤材料需要定期更换，使得成本较高，因此开发一种吸附容量大、价格低廉的吸附剂是目前的研究热点。

目前国内外用于氨气净化回收的吸附材料主要有沸石、活性炭、氧化石墨烯、氧化铝、硅胶、金属有机框架(MOFs)材料及多孔有机聚合物等，对这些材料进行功能改性和设计，可衍生出更多NH₃吸附性能好、稳定性高的新型材料。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中氨气吸附材料寿命短、成本高、效率低的缺陷，提供一种常温下联合采用介孔材料的物理吸附、氯化物活性位点的酸碱中和、取代加成及化学络合吸附多种原理，可长效去除室内空气中低浓度氨气的干式氨气吸附材料及其制备方法。

为实现上述目的，本发明提供一种常温氨气干式吸附材料的制备方法，具有这样的特征：包括以下步骤：

步骤一、将铝源前驱体、模板剂和氯化物反应剂混合，添加溶剂并搅拌至铝源前驱体、模板剂和氯化物反应剂充分溶解分散，得溶液A；所述铝源前驱体为硝酸铝、硫酸铝、氯化铝中的一种；模板剂为十六烷基三甲基溴化铵、聚乙二醇中的一种；氯化物反应剂为氯化镍、氯化铜、氯化钴中的一种或多种混合；

步骤二、向溶液A中加入凝结剂，生成凝胶状物质，凝胶体B；所述凝结剂为聚丙烯酰胺、海藻酸钠中的一种；

步骤三、将凝胶体B进行老化，干燥，研磨，得粉体C；

步骤四、将粉体C放入通有气氛保护气体的炉体中，在500～600℃下煅烧4～6h，酸洗后干燥即得常温氨气干式吸附材料。

所述常温氨气干式吸附材料的一次粒径在5～10nm，可以为粉体状、粉体制备的颗粒状或粉体附着在无纺布上用于氨气吸附过滤。