本发明涉及气触媒气体吸附领域,具体涉及一种气触媒除甲醛剂。
背景技术:
随着人们生活质量的不断提高,越来越多的人关注环境质量对身体健康状况的影响。甲醛是原浆毒物质,能与蛋白质结合、高浓度吸入时出现头痛、头晕、乏力、恶心、呕吐、胸闷、眼痛、嗓子痛、胃纳差、心悸、失眠、体重减轻、记忆力减退以及植物神经紊乱等;孕妇长期吸入可能导致胎儿畸形,甚至死亡,男子长期吸入可导致男子精子畸形、死亡等。可以说,甲醛已经是除雾霾外,在日常生活中对人体容易造成损伤的重要污染物之一。
目前,壳聚糖被认为是吸附甲醛的理想活性材料,针对这一特性,人们研制了很多相关去除甲醛的吸附材料,例如cn101327424a和cn103691411b均公开了利用壳聚糖作为活性成分制备甲醛吸附剂,上述两种材料的性能极大地依赖周围环境的湿度,环境一旦发生变化,上述吸附剂的吸附性能就会大打折扣。
技术实现要素:
本发明的目的在于提供一种不依赖外部环境变化,甲醛吸附性能稳定,高效,且能够兼顾去除多种有机污染物的气触媒除甲醛吸附剂。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题:
一种气触媒除甲醛吸附剂,原料由以下组分按照重量份组成:
组份a:
纳米高岭土10-25份
丙烯酸钠5-10份
丙烯酸1-4份
过硫酸钠0.05-0.1份
二异氰酸酯0.05-0.07份;
组份b:
壳聚糖0.5-3份
2-咪唑烷酮0.5-5份
醋酸0.3-0.5份
l型抗坏血酸0.5-1份
过硫酸钾1-2份
阴离子聚丙烯酰胺0.3-0.8份
对甲氧基脂肪酰胺基苯磺酸钠0.3-0.8份12-14碳仲醇聚氧乙烯醚0.1-0.5份
脂肪酸甲酯乙氧基化物0.1-0.5份;
组份c:
异构十二烷20-30份
乳化剂0.3-1份
水16-20份。
优选地,各组分配比如下:
组份a:
纳米高岭土15-20份
丙烯酸钠6-8份
丙烯酸2-4份
过硫酸钾1.2-1.5份
二异氰酸酯0.05-0.07份;
组份b:
壳聚糖0.7-2.8份
2-咪唑烷酮0.5-2份
醋酸0.3-0.4份
l型抗坏血酸0.6-0.8份
过硫酸钾1.2-1.5份
阴离子聚丙烯酰胺0.3-0.8份
对甲氧基脂肪酰胺基苯磺酸钠0.3-0.8份
12-14碳仲醇聚氧乙烯醚0.2-0.5份
脂肪酸甲酯乙氧基化物0.2-0.5份;
组份c:
异构十二烷22-26份
乳化剂0.4-0.7份
水17-19份。
优选地,阴离子聚丙烯酰胺、对甲氧基脂肪酰胺基苯磺酸钠、12-14碳仲醇聚氧乙烯醚和脂肪酸甲酯乙氧基化物的质量比为(1.0-1.5):(1.0-1.5):(0.3-1.2):(0.5-1.0)。
优选地,阴离子聚丙烯酰胺、对甲氧基脂肪酰胺基苯磺酸钠、12-14碳仲醇聚氧乙烯醚和脂肪酸甲酯乙氧基化物的质量比为(1.0-1.2):(1.0-1.2):(0.4-1.2):(0.6-0.9)。
优选地,纳米高岭土的比表面积为700-800m2/g。
优选地,所述丙烯酸树脂由丙烯酸钠与丙烯酸共聚制得。
本发明还公开了上述气触媒除甲醛吸附剂的制备方法,包括如下步骤:
(1)a组份的配置:将丙烯酸和丙烯酸钠混合,加入水,搅拌均匀;然后加入a组份中的纳米高岭土,搅拌均匀,再加入过硫酸钠和二异氰酸酯进行聚合反应,反应结束后进行干燥,待用;
(2)b组分的配置:将醋酸稀释成1%的溶液,然后加入壳聚糖进行溶解,再依次加入2-咪唑烷酮、l型抗坏血酸、过硫酸钾、阴离子聚丙烯酰胺、对甲氧基脂肪酰胺基苯磺酸钠、12-14碳仲醇聚氧乙烯醚和脂肪酸甲酯乙氧基化物对壳聚糖进行活化改性处理,调节溶液ph值为7-7.4;
(3)将步骤(1)中得到的产物放入步骤(2)中的b组份溶液中浸泡12-24h;
(4)将异构十二烷加入到水中,并添加乳化剂混合均匀形成乳化液,然后将步骤(3)中得到的产物放入乳化液中浸泡8-12h。
本发明的积极进步效果在于:本发明的吸附剂采用高吸水性的纳米复合丙烯酸树脂材料,采用特定的增强剂和表面改性剂对壳聚糖进行特定的表面活化改性处理,利用挥发性物质将2-咪唑烷酮扩散到周围环境中,并辅以壳聚糖吸附环境中的甲醛分子,对甲醛、甲苯等有害气体进行双重净化,经检测,甲醛的净化率高达98.5%以上,持续净化效率达85%以上,甲苯等其他有害物质的去除率达60%以上。
具体实施方式
下面通过较佳实施例,更清楚完整地说明本发明。
实施例1
一种气触媒除甲醛吸附剂,原料由以下组分按照重量份组成:
组份a:
纳米高岭土15份
丙烯酸钠7份
丙烯酸3.5份
过硫酸钠0.05份
二异氰酸酯0.05份;
组份b:
壳聚糖1.5份
2-咪唑烷酮0.8份
醋酸0.35份
l型抗坏血酸0.6份
过硫酸钾1份
阴离子聚丙烯酰胺0.5份
对甲氧基脂肪酰胺基苯磺酸钠0.5份
12-14碳仲醇聚氧乙烯醚0.3份
脂肪酸甲酯乙氧基化物0.35份。
组份c:
异构十二烷24份
乳化剂0.8份
水19份。
该气触媒除甲醛吸附剂的制备方法如下:
(1)a组份的制备:将丙烯酸和丙烯酸钠混合,加入水,搅拌均匀;然后加入纳米高岭土,搅拌均匀,再加入过硫酸钠和二异氰酸酯进行聚合反应,反应结束后进行干燥,待用;
(2)b组份的配置:将醋酸稀释成1%的溶液,然后加入壳聚糖进行溶解,再依次加入2-咪唑烷酮、l型抗坏血酸、过硫酸钾、阴离子聚丙烯酰胺、对甲氧基脂肪酰胺基苯磺酸钠、12-14碳仲醇聚氧乙烯醚和脂肪酸甲酯乙氧基化物对壳聚糖进行活化改性处理,调节溶液ph值为7;
(3)将步骤(1)中得到的产物放入步骤(2)中的活性吸附溶液中浸泡12h;
4)将异构十二烷加入到水中,并添加乳化剂混合均匀形成乳化液,然后将步骤(3)中得到的产物放入乳化液中浸泡9h。
纳米高岭土中带有大量的负电荷,在空气中会形成强大的吸附力,利用纳米尺寸效应能有效的捕捉有害气体分子,达到环境净化、抗菌防灰、除尘除臭、抗紫外线的特殊效果,有效净化环境品质。
本发明中树脂采用丙烯酸和丙烯酸钠共聚所得,高分子的长链相互交缠,分子链之间以架桥结合形成三次元纲目构造,因高分子链上的羧酸钠具有亲水性,能够吸收并保留大量的水。在壳聚糖中添加了l型抗坏血酸能进一步增强壳聚糖的基团活性,并利用过硫酸钾改变其分子键,再加入特定配比的表面活性剂,进一步提升了壳聚糖氨基的活性。采用异构十二烷作为挥发剂,带动2-咪唑烷酮顺利扩散至空气中,同时利用改性后的壳聚糖对甲醛进行吸附,实现全方位的净化效果。
上述产品按照标准jc/t1074-2008的检测方式进行检测,检测结果如下:甲醛净化率为98.5%,持续净化效率为85%,甲苯等其他有害物质的去除率为61%。
实施例2
一种气触媒除甲醛吸附剂,原料由以下组分按照重量份组成:
组份a:
纳米高岭土16份
丙烯酸钠6-8份
丙烯酸2-4份
过硫酸钾1.25份
二异氰酸酯0.06份;
组份b:
壳聚糖2.5份
2-咪唑烷酮1.5份
醋酸0.34份
l型抗坏血酸0.65份
阴离子聚丙烯酰胺0.6份
对甲氧基脂肪酰胺基苯磺酸钠0.65份
12-14碳仲醇聚氧乙烯醚0.35份
脂肪酸甲酯乙氧基化物0.4份。
组份c:
异构十二烷28份
乳化剂0.5份
水18份。
制备方法中除步骤(3)中浸泡时间为24h,步骤(4)中浸泡时间为10h外,其他步骤同实施例1。
上述产品按照标准jc/t1074-2008的检测方式进行检测,检测结果如下:甲醛净化率为99.1%,持续净化效率为89%,甲苯等其他有害物质的去除率为63.5%。
实施例3
一种气触媒除甲醛吸附剂,原料由以下组分按照重量份组成:
组份a:
纳米高岭土18份
丙烯酸钠7.5份
丙烯酸4份
过硫酸钾1.45份
二异氰酸酯0.07份;
组份b:
壳聚糖2.5份
2-咪唑烷酮1.6份
醋酸0.3份
l型抗坏血酸0.65份
阴离子聚丙烯酰胺0.6份
对甲氧基脂肪酰胺基苯磺酸钠0.65份
12-14碳仲醇聚氧乙烯醚0.45份
脂肪酸甲酯乙氧基化物0.5份。
组份c:
异构十二烷27.5份
乳化剂0.5份
水18份。
制备方法同实施例2。
上述产品按照标准jc/t1074-2008的检测方式进行检测,检测结果如下:甲醛净化率为99.5%,持续净化效率为91%,甲苯等其他有害物质的去除率为66.8%。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式,但是本领域的技术人员应当理解,这些仅是举例说明,本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下,可以对这些实施方式做出多种变更或修改,但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。