除醛材料及其制备方法、应用与流程

本发明涉及环保材料的，尤其是涉及一种除醛材料及其制备方法、应用。

背景技术：

1、甲醛是一种常见的挥发性有机化合物，它广泛用于家具、装饰材料、建筑材料以及家用产品等的制造过程中。然而，高浓度的甲醛释放可能会对人体健康产生负面影响，并且室内甲醛浓度超标会导致室内空气污染。长期暴露在高浓度甲醛环境中，人们可能会出现头痛、眼痛、咽喉痛、鼻炎以及过敏反应等症状，严重时还可能导致慢性呼吸系统疾病、免疫系统问题以及癌症等健康问题。

2、尽管现有的除甲醛方法在一定程度上可以减少室内甲醛污染，但是也存在一些缺陷和限制。常见的活性炭等物理吸附只是一种表面现象，吸附分子只附着在材料表面而不是被彻底分解或转化。由于表面积有限，物理吸附剂的吸附容量有限，一旦饱和，就需要更换吸附剂；而且物理吸附是一种可逆过程，会导致甲醛重新释放到室内空气中，形成循环污染。除甲醛喷剂产品只能在喷洒的表面上起作用，不能对整个室内空气中的甲醛进行处理，因此其处理效果仅局限于喷洒的范围；而且除甲醛喷剂的效果是暂时性的，需要多次使用，增加了使用成本和频率，同时还可能对某些材料产生不良影响，导致材料变色、损坏或产生异味等。

3、有鉴于此，特提出本发明。

技术实现思路

1、本发明的目的之一在于提供一种除醛材料，对甲醛的分解能力和催化性能强，除醛效率高，在使用过程中不会产生二次污染。

2、本发明的目的之二在于提供一种除醛材料的制备方法，工艺简单、成本低，可控性好，原料环保。

3、本发明的目的之三在于提供一种除醛材料的应用，能够有效去除室内的甲醛污染，不会产生二次污染，应用效果突出。

4、为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

5、第一方面，一种除醛材料，包括由mno2和三羟甲基氨基甲烷构建的复合材料；

6、所述复合材料中掺杂有碳量子点。

7、第二方面，一种除醛材料的制备方法，包括以下步骤；

8、二价锰盐、表面活性剂以及三羟甲基氨基甲烷在溶液中反应，得到固体产物，取所述固体产物进行煅烧，得到所述除醛材料。

9、进一步的，所述二价锰盐包括氯化锰、硝酸锰以及硫酸锰中的至少一种；

10、优选地，所述二价锰盐在溶液中的质量占比为0.05~10%。

11、进一步的，所述表面活性剂包括氨基甲烷表面活性剂；

12、优选地，所述氨基甲烷表面活性剂在溶液中的质量占比为0.01~5%。

13、进一步的，所述氨基甲烷表面活性剂包括十二烷基胺、十六烷基三甲基溴化铵、三乙醇胺、二乙醇胺以及辛基胺中的至少一种。

14、进一步的，所述三羟甲基氨基甲烷在溶液中的质量占比为10~40%。

15、进一步的，所述溶液的溶剂包括乙醇和水中至少的一种。

16、进一步的，所述反应的温度为100~140℃，反应的时间为1~6h。

17、进一步的，所述煅烧的温度为200~400℃，煅烧的时间为0.5~1.5h。

18、第三方面，一种上述所述的除醛材料在室内除甲醛中的应用。

19、与现有技术相比，本发明至少具有如下有益效果：

20、本发明提供的除醛材料，通过碳量子点的掺杂对材料进行改进，形成碳量子点掺杂的mno2/三羟甲基氨基甲烷复合的除醛材料，mno2本身具有较高的催化活性，三羟甲基氨基甲烷能够捕获甲醛并且能够分解甲醛，二者能够协同作用，同时碳量子点的小尺寸和大比表面积有利于提高催化效率，促进甲醛等污染物的转化。本发明的除醛材料通过碳量子点、mno2以及三羟甲基氨基甲烷的三者协同配合作用，增强了对于甲醛的分解能力和催化性能，实现了形成长效持久的高性能除醛材料的目的。

21、本发明提供的除醛材料的制备方法，通过煅烧的方式，复合材料表层的三羟甲基氨基甲烷发生碳化，而内部的组分仍然保持不变，从而构建得到碳量子点掺杂的mno2/三羟甲基氨基甲烷复合材料。本发明的除醛材料的制备方法，不仅工艺简单、成本低，而且可控性好、原料环保。

22、本发明提供的除醛材料的应用，能够有效去除室内的甲醛污染，不会产生二次污染，应用效果突出。

技术特征：

1.一种除醛材料，其特征在于，包括由mno2和三羟甲基氨基甲烷构建的复合材料；

2.一种权利要求1所述的除醛材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤；

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述二价锰盐包括氯化锰、硝酸锰以及硫酸锰中的至少一种；

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述表面活性剂包括氨基甲烷表面活性剂；

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述氨基甲烷表面活性剂包括十二烷基胺、十六烷基三甲基溴化铵、三乙醇胺、二乙醇胺以及辛基胺中的至少一种。

6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述三羟甲基氨基甲烷在溶液中的质量占比为10~40%。

7.根据权利要求2-6任一项所述的制备方法，其特征在于，所述溶液的溶剂包括乙醇和水中至少的一种。

8.根据权利要求2-6任一项所述的制备方法，其特征在于，所述反应的温度为100~140℃，反应的时间为1~6h。

9.根据权利要求2-6任一项所述的制备方法，其特征在于，所述煅烧的温度为200~400℃，煅烧的时间为0.5~1.5h。

10.一种权利要求1所述的除醛材料在室内除甲醛中的应用。

技术总结
本发明提供了一种除醛材料及其制备方法、应用，涉及环保材料的技术领域，该除醛材料包括由MnO2和三羟甲基氨基甲烷构建的复合材料；复合材料中掺杂有碳量子点。本发明解决了现有技术中的除醛方法易导致甲醛重新释放到室内空气中而形成循环污染、除醛范围和除醛效果有限，以及使用成本高和使用频率多的技术问题，达到了不仅制备工艺简单、成本低、可控性好以及原料环保，而且除醛材料的除醛效率高、实用性强以及在使用过程中不会产生二次污染的技术效果。

技术研发人员：王富强,孙毅,张若林,路迎春,郭晶
受保护的技术使用者：北京航天河科技发展有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15