一种复合除臭剂及其制备方法与流程

文档序号:17265242发布日期:2019-03-30 09:58阅读:247来源:国知局
本发明涉及空气净化处理
技术领域
,具体涉及一种复合除臭剂及其制备方法。
背景技术
:生活中的臭气很常见,比如装修气味、垃圾臭味、厕所臭味和汽车尾气等,严重影响人们的生活和健康。这些臭气成分包括氨气、三甲胺等含氮化合物,硫化氢、甲基硫醇等硫化物,醋酸等酸性物质以及甲醛等醛类。为了提高生活质量,降低臭气对人们身体健康的伤害,市场要求提供具有除臭效果的产品。市场上供应的除臭剂主要是通过释放芳香剂或物理吸附或通过与臭气成分发生化学反应,从而达到除臭的效果。目前,物理吸附类除臭剂大多采用活性炭,但纯活性炭的物理吸附容量有限,除了臭气也会吸附其它气体达到饱和,而且吸附饱和或环境温度升高时易发生脱附。因此,需要采用化学吸附剂对臭气进行吸附,增强除臭效果。由于生活中的臭气往往是复合成分,为达到较好的除臭效果,需要针对不同臭气成分的除臭剂复合使用,这就要求除臭剂载体具有较大的负载容量。活性炭是一种较好的载体,但其黑色限制了其使用范围。cn106714850a公开了一种包含氧化锌和氧化铝,对硫系和酸性气体高效除臭的除臭剂,但该除臭剂对胺类气体无效果。cn201310329185.6公开了一种选自碳酸锌和氧化锌中的锌化合物和氨基酸、氨基醇为有效成分的除臭剂,可以有效去除氨气、硫化氢、异戊酸、乙醛,但碳酸锌或氧化锌的比表面一般较小,氨基酸和氨基醇的负载量受到限制,而且与污染物接触不充分,不利于提高除臭性能。技术实现要素:本发明的目的在于克服现有技术的不足之处而提供一种复合除臭剂及其制备方法,以解决目前除臭剂中除臭有效成分负载量小,除臭效果持续时间不长,且与污染物接触不充分,除臭性能较差的问题。为实现上述目的,本发明采取的技术方案如下:一种复合除臭剂,包括含锌化合物和除臭复合材料,所述除臭复合材料以多孔材料为载体,负载有除臭有效成分,所述多孔材料为分子筛、氧化铝、活性炭、硅胶中的至少一种,所述除臭有效成分为氨基醇、氨基酸中的至少一种。本发明选择多孔材料作为载体,以氨基酸和/或氨基醇作为除臭有效成分,将除臭有效成分负载到多孔材料上,并与含锌化合物充分混合后形成复合除臭剂。复合除臭剂中含锌化合物能够有效去除硫化氢和so2;甲醛、乙醛、乙酸等酸性物质通过氨基醇和氨基酸中的氨基去除,氨气、三甲胺则通过氨基酸中的羧基去除,因此,本发明的复合除臭剂对多种臭气成分均有较强的吸附和清除效果,且具有良好的长效除臭效果。作为本发明所述的复合除臭剂的优选实施方式,所述除臭复合材料与含锌化合物的质量比为1:1~10:1。除臭复合材料与含锌化合物的复合比例与复合除臭剂的除臭效果密切相关,除臭复合材料与含锌化合物的质量比控制为1:1~10:1时,该复合除臭剂对氨气、三甲胺、硫化氢、乙酸和甲醛等多种臭气成分均有较强的吸附和清除效果。作为本发明所述的复合除臭剂的优选实施方式,所述除臭复合材料与含锌化合物的质量比为3:1。更进一步地,除臭复合材料与含锌化合物的质量比控制为3:1时,该复合除臭剂对多种臭气成分均有较强的吸附和清除效果,且具有良好的长效除臭效果。作为本发明所述的复合除臭剂的优选实施方式,所述多孔材料为硅胶,更优选地,所述硅胶的孔容为0.6~0.85cm3/g,比表面积为400~600m2/g;所述含锌化合物的目数不小于200目。硅胶的化学稳定性高,耐酸碱,适合负载在硅胶上的除臭有效成分的种类较多。与其它多孔材料相比,硅胶的大孔容和高比表面积更有利于除臭有效成分的分散负载,也更有利于捕捉污染物,提升除臭效果,但过高孔容和比表面积的硅胶在市场上比较少见,价格较贵,提高生产成本。因此,综合考虑除臭效果和成本,选择孔容为0.6~0.85cm3/g,比表面积为400~600m2/g的硅胶较为合适。作为本发明所述的复合除臭剂的优选实施方式,所述除臭有效成分为氨基醇和氨基酸混合物,氨基酸与氨基醇的质量比为1:1~1:4。作为本发明所述的复合除臭剂的优选实施方式,所述除臭有效成分在多孔材料上的负载量为6~15wt%。作为本发明所述的复合除臭剂的优选实施方式,所述含锌化合物为碳酸锌、氧化锌中的至少一种;所述氨基酸包括甘氨酸、丙氨酸、精氨酸、谷氨酸、组氨酸、赖氨酸、丝氨酸、半胱氨酸中的至少一种;所述氨基醇包括2-氨基-3-甲基-1-丙醇、2-氨基-2-甲基-1-丙醇、2-氨基-2-乙基丙二醇中的至少一种。本发明还提供了上述的复合除臭剂的制备方法,包括以下步骤:(1)配制除臭有效成分溶液,将多孔材料浸泡在除臭有效成分溶液中,烘干,得到除臭复合材料;(2)将除臭复合材料与含锌化合物混合,得到所述复合除臭剂。作为本发明所述的复合除臭剂的制备方法的优选实施方式,所述除臭有效成分溶液中除臭有效成分的质量分数为5%~15%,多孔材料与除臭有效成分溶液的质量比为1:1.5~1:3。作为本发明所述的复合除臭剂的制备方法的优选实施方式,所述步骤(1)中,浸泡的时间为0.5~2h,烘干的温度为70~110℃。与现有技术相比,本发明的有益效果为:(1)本发明选择多孔材料作为载体,以氨基酸和/或氨基醇作为除臭有效成分,将除臭有效成分负载到多孔材料上,并与含锌化合物充分混合后形成复合除臭剂。本发明对多种臭气成分均有较强的吸附和清除效果,且具有良好的长效除臭效果。(2)本发明的复合除臭剂可以通过喷涂、浸渍等工艺负载在无纺布滤材上,并利用空气净化器的主动净化能力,同时去除室内空气中的甲醛和多种臭气成分,有效改善室内空气质量。具体实施方式为更好地说明本发明的目的、技术方案和优点,下面将结合具体实施例对本发明进一步说明。本领域技术人员应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。实施例中,所使用的实验方法如无特殊说明,均为常规方法,所用的材料、试剂等,如无特殊说明,均可从商业途径得到。本申请中负载量是指除臭有效成分质量与载体及其所负载的除臭有效成分总质量的比值。实施例1作为本发明所述复合除臭剂的一种实施例,本实施例所述的复合除臭剂包括氧化锌和除臭复合材料,所述除臭复合材料以硅胶为载体,负载有甘氨酸。所述除臭复合材料与氧化锌的质量比为3:1;所述硅胶的孔容为0.85cm3/g,比表面积为600m2/g;所述氧化锌的目数为200目;所述甘氨酸在硅胶上的负载量为6wt%。本实施例所述的复合除臭剂的制备方法包括以下步骤:(1)配制甘氨酸溶液,将100g硅胶浸泡在150g质量分数为5%的甘氨酸溶液中充分吸附,浸泡2h后滤去上清液,放入90℃烘箱中烘干,得到除臭复合材料;(2)将除臭复合材料与氧化锌按照3:1的质量比混合,得到所述复合除臭剂。实施例2作为本发明所述复合除臭剂的一种实施例,本实施例所述的复合除臭剂包括氧化锌和除臭复合材料,所述除臭复合材料以硅胶为载体,负载有丙氨酸。所述除臭复合材料与氧化锌的质量比为3:1;所述硅胶的孔容为0.85cm3/g,比表面积为600m2/g;所述氧化锌的目数为200目;所述丙氨酸在硅胶上的负载量为8wt%。本实施例所述的复合除臭剂的制备方法包括以下步骤:(1)配制丙氨酸溶液,将100g硅胶浸泡在200g质量分数为10%的丙氨酸溶液中充分吸附,浸泡1h后滤去上清液,放入70℃烘箱中烘干,得到除臭复合材料;(2)将除臭复合材料与氧化锌按照3:1的质量比混合,得到所述复合除臭剂。实施例3作为本发明所述复合除臭剂的一种实施例,本实施例所述的复合除臭剂包括氧化锌和除臭复合材料,所述除臭复合材料以硅胶为载体,负载有丝氨酸和2-氨基-2-甲基-1-丙醇,丝氨酸和2-氨基-2-甲基-1-丙醇的质量比为3:8。所述除臭复合材料与氧化锌的质量比为3:1;所述硅胶的孔容为0.8cm3/g,比表面积为600m2/g;所述氧化锌的目数为200目;所述丝氨酸和2-氨基-2-甲基-1-丙醇在硅胶上的负载量分别为3wt%和8wt%。本实施例所述的复合除臭剂的制备方法包括以下步骤:(1)配制丝氨酸和2-氨基-2-甲基-1-丙醇的混合溶液,将100g硅胶浸泡在200g丝氨酸和2-氨基-2-甲基-1-丙醇的总质量分数为10%的混合溶液中充分吸附,浸泡1h后滤去上清液,放入90℃烘箱中烘干,得到除臭复合材料;(2)将除臭复合材料与氧化锌按照3:1的质量比混合,得到所述复合除臭剂。实施例4作为本发明所述复合除臭剂的一种实施例,本实施例所述的复合除臭剂包括氧化锌和除臭复合材料,所述除臭复合材料以硅胶为载体,负载有甘氨酸。所述除臭复合材料与氧化锌的质量比为1:1;所述硅胶的孔容为0.6cm3/g,比表面积为400m2/g;所述氧化锌的目数为200目;所述甘氨酸在硅胶上的负载量为7wt%。本实施例所述的复合除臭剂的制备方法包括以下步骤:(1)配制甘氨酸溶液,将100g硅胶浸泡在200g质量分数为10%的甘氨酸溶液中充分吸附,浸泡1h后滤去上清液,放入110℃烘箱中烘干,得到除臭复合材料;(2)将除臭复合材料与氧化锌按照1:1的质量比混合,得到所述复合除臭剂。实施例5作为本发明所述复合除臭剂的一种实施例,本实施例所述的复合除臭剂包括氧化锌和除臭复合材料,所述除臭复合材料以硅胶为载体,负载有甘氨酸。所述除臭复合材料与氧化锌的质量比为1:1;所述硅胶的孔容为0.5cm3/g,比表面积为300m2/g;所述氧化锌的目数为200目;所述甘氨酸在硅胶上的负载量为7wt%。本实施例所述的复合除臭剂的制备方法包括以下步骤:(1)配制甘氨酸溶液,将100g硅胶浸泡在200g质量分数为10%的甘氨酸中充分吸附,浸泡1h后滤去上清液,放入90℃烘箱中烘干,得到除臭复合材料;(2)将除臭复合材料与氧化锌按照1:1的质量比混合,得到所述复合除臭剂。实施例6作为本发明所述复合除臭剂的一种实施例,本实施例所述的复合除臭剂包括氧化锌和除臭复合材料,所述除臭复合材料以硅胶为载体,负载有甘氨酸和2-氨基-2-乙基丙二醇,甘氨酸和2-氨基-2-乙基丙二醇的质量比为1:1。所述除臭复合材料与氧化锌的质量比为5:1;所述硅胶的孔容为0.75cm3/g,比表面积为500m2/g;所述氧化锌的目数为200目;所述甘氨酸和2-氨基-2-乙基丙二醇在硅胶上的负载量分别为6wt%和6wt%。本实施例所述的复合除臭剂的制备方法包括以下步骤:(1)配制甘氨酸和2-氨基-2-乙基丙二醇的混合溶液,将100g硅胶浸泡在200g甘氨酸和2-氨基-2-乙基丙二醇的总质量分数为10%的混合溶液中充分吸附,浸泡1h后滤去上清液,放入90℃烘箱中烘干,得到除臭复合材料;(2)将除臭复合材料与氧化锌按照5:1的质量比混合,得到所述复合除臭剂。实施例7作为本发明所述复合除臭剂的一种实施例,本实施例所述的复合除臭剂包括含锌化合物和除臭复合材料,所述含锌化合物为氧化锌和碳酸锌的混合物;所述除臭复合材料以硅胶为载体,负载有谷氨酸和2-氨基-3-甲基-1-丙醇,谷氨酸和2-氨基-3-甲基-1-丙醇的质量比为1:4。所述除臭复合材料的质量与氧化锌和碳酸锌的总质量之比为10:1;氧化锌和碳酸锌的质量比为1:1;所述硅胶的孔容为0.85cm3/g,比表面积为600m2/g;所述氧化锌的目数为200目;所述谷氨酸和2-氨基-3-甲基-1-丙醇在硅胶上的负载量分别为3%和12%。本实施例所述的复合除臭剂的制备方法包括以下步骤:(1)配制谷氨酸和2-氨基-3-甲基-1-丙醇的混合溶液,将100g硅胶浸泡在300g谷氨酸和2-氨基-3-甲基-1-丙醇的总质量分数为15%的的混合溶液中充分吸附,浸泡0.5h后滤去上清液,放入90℃烘箱中烘干,得到除臭复合材料;(2)将除臭复合材料与含锌化合物按照10:1的质量比混合,得到所述复合除臭剂。实施例8本对比例所述的复合除臭剂与实施例1基本一致,不同在于将实施例1中的硅胶替换成y型分子筛。对比例1本对比例所述的复合除臭剂与实施例1基本一致,不同在于将实施例1中的硅胶替换成氧化锌。除臭实验在30l亚克力仓中测试复合除臭剂的除臭效果,亚克力仓中各气体的初始浓度为:氨气10ppm、三甲胺10ppm、硫化氢10ppm、乙酸10ppm、甲醛5ppm。将分别将实施例1~8和对比例1的复合除臭剂加入亚克力仓中开始计时,复合除臭剂添加量为1g,30min后采用gastec检测管测定气体浓度,根据初始浓度和终止浓度计算气体达到规定时间后的去除率,结果如表1所示。表1氨气三甲胺硫化氢乙酸甲醛实施例195%90%95%85%90%实施例295%95%95%85%90%实施例395%90%95%90%90%实施例495%95%98%90%90%实施例590%90%95%90%95%实施例692%95%95%88%95%实施例795%95%96%88%95%实施例894%89%92%82%85%对比例180%80%95%80%80%从表1中可以看出,与以纯氧化锌为载体的复合除臭剂相比,实施例1~7的复合除臭剂以硅胶作为载体,实施例8以分子筛为载体,硅胶和分子筛的比表面积较大,更有利于负载除臭有效成分,对各气体成分均有较好的去除效果。由实施例1和实施例8可知,与y型分子筛相比,以硅胶为载体,更有利于除臭有效成分的分散负载,从而具有更好的除臭效果。此外,发明人经过试验发现,将实施例8中的y型分子筛替换为氧化铝、活性炭,具有类似的除臭效果,臭气去除率略低于硅胶。对实施例1和对比例1的复合除臭剂进行长效除臭试验,复合除臭剂加入亚克力仓中开始计时,测试时间均为30min,根据初始浓度和终止浓度计算气体达到规定时间后的去除率,结果如表2所示。表2从表2中可以看出,以高比表面和孔容硅胶为载体的复合除臭剂在三次测试后依然保留较高的去除效率,而以纯氧化锌为载体的复合除臭剂已出现活性衰减趋势,表明本发明的复合除臭剂具有良好的长效除臭效果。本发明的复合除臭剂可以通过喷涂、浸渍等工艺负载在无纺布滤材上,利用空气净化器的主动净化能力,同时去除室内空气中的甲醛和多种臭气成分,有效改善室内空气质量。最后所应当说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制,尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的实质和范围。当前第1页12
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