一種去除甲醛用核殼結(jié)構(gòu)多孔材料及其制備方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種去除甲醛用核殼結(jié)構(gòu)多孔材料，該去除甲醛用核殼結(jié)構(gòu)多孔材料的組份重量配比為粘土50?70%、無機鹽10?15%、氣凝膠1?5%、海泡石纖維5?9%、分子篩1?15%、粘膠劑1?8%。甲醛去除核殼多孔材料的制備由物料混合，溶液浸漬，干燥造粒和整理活化等四個生產(chǎn)環(huán)節(jié)組成。通過由復(fù)合強氧化劑構(gòu)成的內(nèi)核與由無機纖維構(gòu)成的殼層組成多級孔道共存的核殼結(jié)構(gòu)新材料，該新材料具有高效徹底地氧化去除室內(nèi)甲醛污染物的性能，生產(chǎn)環(huán)節(jié)簡單，制備成本較低，具有廣泛推廣應(yīng)用的前景。

Core shell structure porous material for removing formaldehyde and preparation method thereof

The invention discloses a core-shell porous material for the removal of formaldehyde, the weight ratio of the removal of formaldehyde with core-shell structure of porous material for 50 clay 70% inorganic salt 10 15%, 5%, 1 aerogel 5 sepiolite fiber 9%, molecular sieve 1 15%, 1 8% adhesive. The preparation of core shell porous material with formaldehyde removal is composed of four production processes, such as material mixing, solution dipping, drying, granulation and finishing activation. Composition of the core-shell structure of new materials and the coexistence of hierarchical pore structure composed of inorganic fiber shell constituted by composite strongoxidant kernel, the new material has high performance and complete oxidation removal of indoor formaldehyde pollution, simple preparation process, low cost, and has wide application prospect.

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
一種去除甲醛用核殼結(jié)構(gòu)多孔材料及其制備方法
本專利技術(shù)屬于環(huán)保新材料
，具體涉及一種去除甲醛用核殼結(jié)構(gòu)多孔材料及其制備方法。
技術(shù)介紹
甲醛是一種重要的有機原料，主要用于塑料工業(yè)如制酚醛樹脂、脲醛塑料—電玉、合成纖維如合成維尼綸—聚乙烯醇縮甲醛、皮革工業(yè)、醫(yī)藥、染料等。另外，甲醛具有低沸點揮發(fā)性，會對眼睛產(chǎn)生刺激，能引發(fā)過敏，人體吸收甲醛易引發(fā)白血病等癌變。然而，家具和室內(nèi)裝修材料中含有甲醛，并緩慢釋放，釋放時間長達(dá)數(shù)年不等，甲醛已成為主要室內(nèi)空氣殺手之一。近年來，室內(nèi)空氣質(zhì)量已成為危害人類健康安全的突出問題，如何高效去除甲醛也就成為多學(xué)科多領(lǐng)域共同關(guān)心的課題。現(xiàn)有去除甲醛的方法采用有開窗通風(fēng)法、植物吸收法、高壓放電氧化法、活性炭吸附法及催化氧化法等，以上方法各有特點，效果也不一樣，但存在一定的問題：效率低下，運行成本高，部分方法在去除甲醛后，又產(chǎn)生其它的有害氣體。因此，研發(fā)一種去除甲醛效率高、去除甲醛徹底的新材料及方法，對解決室內(nèi)空氣污染的難題具有重要意義，在空氣凈化裝置中具有廣闊的應(yīng)用前景。
技術(shù)實現(xiàn)思路
鑒于以上所述，本專利技術(shù)要解決的技術(shù)問題為：提供一種去除甲醛用核殼結(jié)構(gòu)多孔材料，達(dá)到高效氧化去除室內(nèi)甲醛污染物的效果，且去除甲醛徹底。為解決上述技術(shù)問題，本專利技術(shù)采用如下技術(shù)方案：一種去除甲醛用核殼結(jié)構(gòu)多孔材料，該去除甲醛用核殼結(jié)構(gòu)多孔材料按重量配比的材料組成包括：粘土50-70%；無機鹽10-15%；氣凝膠1-5%；海泡石纖維5-9%；分子篩1-15%；粘膠劑1-8%。進(jìn)一步的，所述粘土采用硅藻土或膨潤土或高嶺土中的一種或兩種以上混合。進(jìn)一步的，所述無機鹽包括硝酸鈷鹽、高錳酸鹽、高鐵酸鹽、硝酸鈰鹽和高氯酸鹽。進(jìn)一步的，所述無機鹽按重量配比的材料組成包括：硝酸鈷鹽1-3%、高錳酸鹽30-60%、高鐵酸鹽10-30%、硝酸鈰鹽3-8%和高氯酸鹽2-10%。進(jìn)一步的，所述氣凝膠采用二氧化硅氣凝膠、碳?xì)饽z、硅鋁復(fù)合氧化物氣凝膠、二氧化鋯氣凝膠中的一種或兩種以上混合。進(jìn)一步的，所述粘膠劑采用水玻璃膠、鉀水玻璃、硅酸鹽水泥中的一種或兩種以上混合。進(jìn)一步的，所述分子篩采用ZSM-5分子篩、10X分子篩及Y型分子篩的一種或兩種以上混合。一種去除甲醛用核殼結(jié)構(gòu)多孔材料的制備方法，包括如下步驟：（1）、將計量好的粘土在錐形攪拌器中充分混合形成固體粉末，備用；（2）、將計量好的硝酸鈷、硝酸鈰、高錳酸鹽、高鐵酸鹽、高氯酸鹽分別溶于水，再混合，配成混合鹽水溶液；（3）、將混合鹽水溶液與上述備用的固體粉末充分混合，浸泡16~32小時后，蒸發(fā)脫水，進(jìn)行粉碎形成粉末；（4）、在粉碎形成的粉末中加入計量好的膠粘劑后，送入造粒機中制成2-3毫米的小顆粒，形成復(fù)合材料的核心部件。通過本步驟，其作用是將甲醛氧化成二氧化碳等無害物；（5）、將形成的小顆粒轉(zhuǎn)入圓盤造粒機中，與分子篩、氣凝膠和海泡石纖維粉混合，并噴入水玻璃溶液，經(jīng)翻滾造粒，在活性核顆粒的表面形成0.5-1.0毫米厚的殼層，構(gòu)成復(fù)合材料的殼層。通過本步驟，其作用是用于捕捉，并濃縮甲醛；（6）、取出上一步形成的核殼在50~90℃下干燥6~12小時，然后在450~550℃焙燒2~4小時，復(fù)合材料得到活化，便制得了一種室溫下高效去除甲醛的核殼結(jié)構(gòu)多孔材料。采用上述技術(shù)方案，先由粘土、無機鹽與膠粘劑結(jié)合形成小顆粒，構(gòu)成復(fù)合材料的核心部件，通過核心部件的作用是將甲醛氧化成二氧化碳等無害物。在步驟5中將小顆粒與分子篩、氣凝膠和海泡石纖維粉及水玻璃溶液混合，構(gòu)成復(fù)合材料的殼層，通過本步驟，復(fù)合材料的殼層的作用是用于捕捉并濃縮甲醛。所述步驟4中形成的復(fù)合材料的核心部件，采用的材料主要為具有不同氧化能力的高價態(tài)的無機鹽組成，復(fù)合無機鹽的氧化能力互補及其相互作用強化了核心材料在常溫下氧化去除空氣中不同濃度甲醛的能力，不僅可氧化去除高濃度甲醛，而且可去除低濃度甲醛。所述步驟5中形成的復(fù)合材料的殼層，主要由分子篩和氣凝膠組成，分子篩和氣凝膠對甲醛具有良好的吸附性能，因而在甲醛被氧化降解過程中發(fā)揮著濃縮和存貯的功能。一定濃度的甲醛擴散到材料的核心區(qū)，被強氧化劑氧化，分子篩和氣凝膠的微孔得到清理，分子篩和氣凝膠得到再生，又可吸附甲醛，進(jìn)入下一輪的去除甲醛過程，直到核心材料中的氧化劑被用完。因而，本去除甲醛用核殼結(jié)構(gòu)多孔材料去除甲醛較徹底。進(jìn)一步的，所述顆粒為圓形、橢圓形或條形。進(jìn)一步的，蒸發(fā)脫水過程在真空條件下進(jìn)行。進(jìn)一步的，所述水玻璃膠溶液的濃度采用35至45波美度。本專利技術(shù)提供一種去除甲醛用核殼結(jié)構(gòu)多孔材料及其制備方法，相對于現(xiàn)有技術(shù)具有如下的優(yōu)點及效果：本去除甲醛用核殼結(jié)構(gòu)多孔材料的配方簡單且穩(wěn)定，通過由復(fù)合強氧化劑構(gòu)成的內(nèi)核與由無機纖維構(gòu)成的殼層組成多級孔道共存的核殼結(jié)構(gòu)新材料，不僅可氧化去除高濃度甲醛，而且可去除低濃度甲醛，去除甲醛高效且徹底。另外，該新材料具有高效徹底地氧化去除室內(nèi)甲醛污染物的性能，還具并且生產(chǎn)環(huán)節(jié)簡單，制備成本較低，具有廣泛推廣應(yīng)用的前景。具體實施方式下面結(jié)合實施例，對本專利技術(shù)的具體實施方式作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實施例用于說明本專利技術(shù)，但不用來限制本專利技術(shù)的范圍。實施例1本專利技術(shù)一較佳實施例所述的一種去除甲醛用核殼結(jié)構(gòu)多孔材料及其制備方法，材料成分按重量百分比計組分構(gòu)成為：硅藻土70%；無機鹽10%；二氧化硅氣凝膠1%；海泡石纖維9%；ZSM-5分子篩9%；水玻璃膠1%。本較佳實施例中，無機鹽中制備及添加方法為成分按重量百分比計組分構(gòu)成包括硝酸鈷鹽3%、高錳酸鹽30%、高鐵酸鹽10%、硝酸鈰鹽8%和高氯酸鹽2%，余量為水。本去除甲醛用核殼結(jié)構(gòu)多孔材料的制造步驟及方法為：（1）、將計量好的硅藻土在錐形攪拌器中充分混合形成固體粉末，備用；（2）、將計量好的硝酸鈷、硝酸鈰、高錳酸鹽、高鐵酸鹽、高氯酸鹽分別溶于水，再混合，配成混和鹽水溶液；（3）、將混和鹽水溶液與上述備用的固體粉末充分混和，浸泡16~32小時，然后，蒸發(fā)脫水，進(jìn)行粉碎形成粉末；（4）、在粉碎形成的粉末中加入計量好的膠粘劑后，送入造粒機中制成2-3毫米的小顆粒；（5）、將形成的小顆粒轉(zhuǎn)入圓盤造粒機中，與ZSM-5分子篩、水玻璃膠和海泡石纖維粉混和，并噴入水玻璃溶液，經(jīng)翻滾造粒，在活性核粒的表面包覆一層無機纖維的外殼；（6）、取出上一步形成的核殼在50~90℃下干燥6~12小時，然后在450~550℃焙燒2~4小時，便制得了一種室溫下高效去除甲醛的核殼結(jié)構(gòu)多孔材料。該活性材料500克可在14小時內(nèi)將含有3.2mg/m3甲醛的空氣凈化，甲醛去除率為99.8%，可連續(xù)運行1000小時以上，同類型的活性炭、硅藻土等材料在同樣的工況下運行100小時左右就失去清除甲醛的能力。實施例2本實施例與實施例1中的去除甲醛用核殼結(jié)構(gòu)多孔材料的工藝方面相似，僅在材料組成上有些差異。本較佳實施例中，材料成分按重量百分比計組分構(gòu)成包括：硅藻土67%；無機鹽15%；二氧化硅氣凝膠5%；海泡石纖維5%；ZSM-5分子篩1%；水玻璃膠8%。本較佳實施例中，無機鹽中制備及添加方法為成分按重量百分比計組分構(gòu)成包括硝酸鈷鹽1%、高錳酸鹽60%、高鐵酸鹽30%、硝酸鈰鹽3%和高氯酸鹽10%，余量為水。該活性材料500克可在14小時內(nèi)將含有3.2mg/m3甲醛本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種去除甲醛用核殼結(jié)構(gòu)多孔材料，該去除甲醛用核殼結(jié)構(gòu)多孔材料按重量配比的材料組成包括：粘土50?70%；無機鹽10?15%；氣凝膠1?5%；海泡石纖維5?9%；分子篩1?15%；粘膠劑1?8%。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種去除甲醛用核殼結(jié)構(gòu)多孔材料，該去除甲醛用核殼結(jié)構(gòu)多孔材料按重量配比的材料組成包括：粘土50-70%；無機鹽10-15%；氣凝膠1-5%；海泡石纖維5-9%；分子篩1-15%；粘膠劑1-8%。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的去除甲醛用核殼結(jié)構(gòu)多孔材料，其特征在于：所述粘土采用硅藻土或膨潤土或高嶺土中的一種或兩種以上混合。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的去除甲醛用核殼結(jié)構(gòu)多孔材料，其特征在于：所述無機鹽包括硝酸鈷鹽、高錳酸鹽、高鐵酸鹽、硝酸鈰鹽和高氯酸鹽。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的去除甲醛用核殼結(jié)構(gòu)多孔材料，其特征在于：所述無機鹽按重量配比的材料組成包括：硝酸鈷鹽1-3%、高錳酸鹽30-60%、高鐵酸鹽10-30%、硝酸鈰鹽3-8%和高氯酸鹽2-10%。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的去除甲醛用核殼結(jié)構(gòu)多孔材料，其特征在于：所述氣凝膠采用二氧化硅氣凝膠、碳?xì)饽z、硅鋁復(fù)合氧化物氣凝膠、二氧化鋯氣凝膠中的一種或兩種以上混合。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的去除甲醛用核殼結(jié)構(gòu)多孔材料，其特征在于：所述粘膠劑采用水玻璃膠、鉀水玻璃、硅酸鹽水泥中的一種或兩種以上混合。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的去除甲醛用核殼結(jié)構(gòu)多孔材料，其特征在于：所述分子篩采用ZSM-5...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：劉自力，
申請(專利權(quán))人：廣東格侖帝環(huán)保材料科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：廣東,44