專利名稱：一種脫醛材料的制備方法
技術領域：
本發明屬于一種脫除揮發性有機化合物(VOC)材料的制備方法，具體地說涉及一種脫除含醛氣體活性炭纖維材料的制備方法。
背景技術：
近年來，室內空氣污染的嚴重性日益引起人們的重視。甲醛等醛類物質是一種常見的室內空氣污染物，甲醛污染成為居室污染的一個重要因素。甲醛是一種原生毒質，空氣中甲醛會對眼、鼻、喉、皮膚等產生明顯的刺激作用。甲醛也是一種揮發性有機化合物(VOCs-Volatile OrganicCompounds)。因此，治理甲醛的污染成為治理室內VOCs污染的一個主要部分。為了從根本上解決甲醛等揮發性有機化合物所造成的污染，常用吸附的方法。活性炭和活性炭纖維是常用的吸附劑。活性炭纖維由于具有獨特的結構和性能特征，在化工、環保、國防軍工、電子以及能源等領域有著廣泛的應用，自本世紀60年代問世以來一直引起人們的關注，70年代左右得以迅速發展。常規的活性炭纖維是一種富含微孔、非極性的炭質吸附劑，但不足之處為活性炭纖維對甲醛等極性有機化合物的吸附脫除性能較差，吸附容量較低。
發明內容
本發明的目的在于開發一種無污染、吸附速率高和吸附容量大的脫除含醛氣體的活性炭纖維的制備方法。
本發明的目的是這樣實現的用一定濃度的含胺基的親水性的有機化合物加金屬鹽的溶液浸漬處理活性炭纖維，一定時間后取出，在空氣中風干，然后在100-150℃溫度下干燥，制得的活性炭纖維由于負載上了含胺基的有機化合物，在金屬鹽的催化作用下，其脫醛的性能提高了。
本發明的制備方法包括如下步驟將活性炭纖維在100-150℃下干燥，然后使用濃度為0.01-10mol/l的含胺基的親水性的有機化合物和0.01-10mol/l的過渡金屬鹽的混合溶液在常壓或壓力為0.2-10MPa條件下浸漬處理0.5-24小時，取出擠壓，風干，于100-150℃烘干，制得脫除醛類物質的活性炭纖維材料。
如上所述的活性炭纖維是聚丙烯腈活性炭纖維、粘膠基活性炭纖維、瀝青基活性炭纖維。
如上所述的含胺基的親水性有機化合物是對胺基苯甲酸、對胺基苯磺酸。
如上所述的過渡金屬鹽是銅、鐵、鎳、鈷、錳的硫酸鹽、硝酸鹽，醋酸鹽、鹵化物。
本發明制得的脫醛材料可以加工成纖維、布、紙、氈等多種形態。
本發明具有以下優點(1)制備簡單，易操作。
(2)制得的產品無污染。
(3)脫醛速率高、容量大、效果好。
具體實施例方式實施例1聚丙烯腈活性炭纖維在100℃下干燥，于常壓下在0.01mol/l的對胺基苯磺酸加0.01mol/l的CuCl2溶液中浸漬24小時，取出擠壓，風干，然后在空氣氣氛中100℃下干燥，制得脫醛材料。性能測試用2g這種材料在室溫下處理含醛氣體，甲醛入口濃度5ppm，水蒸汽入口濃度10ppm的氣體(氮氣+空氣+甲醛+水蒸汽)。流量為10ml/min，穿透時間(出口濃度為入口濃度5％時為穿透時間)分別為水蒸汽12min，甲醛6小時。
實施例2粘膠基活性炭纖維在105℃下干燥，而后在一不銹鋼可加壓裝置中于0.2Mpa壓力下，于0.1mol/l的對胺基苯甲酸加0.1mol/l的Fe2(SO4)3的溶液中浸漬20小時，取出擠壓，風干，然后在空氣氣氛中105℃下干燥，制得脫醛材料。性能測試用3g這種材料在室溫下處理含醛氣體，甲醛入口濃度10ppm，水蒸汽入口濃度100ppm的氣體(氮氣+空氣+甲醛+水蒸汽)。流量為12ml/min，穿透時間(出口濃度為入口濃度5％時為穿透時間)分別為水蒸汽18min，甲醛12小時。
實施例3
瀝青基活性炭纖維在110℃下干燥，于常壓下在0.2mol/l的對胺基苯磺酸加0.5mol/l的CoCl2溶液中浸漬12小時，取出擠壓，風干，然后在空氣氣氛中110℃下干燥，制得脫醛材料。性能測試用5g這種材料在室溫下處理含醛氣體，甲醛入口濃度15ppm，水蒸汽入口濃度150ppm的氣體(氮氣+空氣+甲醛+水蒸汽)。流量為15ml/min，穿透時間(出口濃度為入口濃度5％時為穿透時間)分別為水蒸汽15min，甲醛9小時。
實施例4聚丙烯腈活性炭纖維在120℃下干燥，而后在一不銹鋼可加壓裝置中于5Mpa壓力下，于1mol/l的對胺基苯甲酸加1mol/l的Ni(NO3)2溶液中浸漬6小時，取出擠壓，風干，然后在空氣氣氛中120℃下干燥，制得脫醛材料。性能測試用1g這種材料在50℃下處理含醛氣體，甲醛入口濃度5ppm，水蒸汽入口濃度25ppm的氣體(氮氣+空氣+甲醛+水蒸汽)。流量為30ml/min，穿透時間(出口濃度為入口濃度5％時為穿透時間)分別為水蒸汽15min，甲醛7小時。
實施例5粘膠活性炭纖維在130℃下干燥，而后在一不銹鋼可加壓裝置中于8MPa壓力下，于5mol/l的對胺基苯甲酸加2mol/l的Mn(AC)2溶液中浸漬2小時，取出擠壓，風干，然后在空氣氣氛中135℃下干燥，制得脫醛材料。性能測試用2g這種材料在80℃下處理含醛氣體，甲醛入口濃度1ppm，水蒸汽入口濃度25ppm的氣體(氮氣+空氣+甲醛+水蒸汽)。流量為30ml/min，穿透時間(出口濃度為入口濃度5％時為穿透時間)分別為水蒸汽18min，甲醛10小時。
實施例6瀝青活性炭纖維在150℃下干燥，而后在一不銹鋼可加壓裝置中于10Mpa壓力下，于10mol/l的對胺基苯磺酸加10mol/l的CuCl2溶液中浸漬0.5小時，取出擠壓，風干，然后在空氣氣氛中150℃下干燥，制得脫醛材料。性能測試用0.5g這種材料在100℃下處理含醛氣體，甲醛入口濃度5ppm，水蒸汽入口濃度20ppm的氣體(氮氣+空氣+甲醛+水蒸汽)。流量為30ml/min，穿透時間(出口濃度為入口濃度5％時為穿透時間)分別為水蒸汽20min，甲醛6.5小時。
對比例采用與實施例1相同的原樣聚丙烯腈活性炭纖維(BET比表面積750m2/g)，性能測試同實施例1，穿透時間(出口濃度為入口濃度5％時為穿透時間)分別為水蒸汽5min，甲醛60min。
權利要求
1.一種脫醛材料的制備方法，其特征在于將活性炭纖維在100-150℃下干燥，然后使用濃度為0.01-10mol/l的含胺基的親水性的有機化合物和0.01-10mol/l的過渡金屬鹽的混合溶液在常壓或壓力為0.2-10MPa條件下浸漬處理0.5-24小時，取出擠壓，風干，于100-150℃烘干，制得脫除醛類物質的活性炭纖維材料。
2.如權利要求1所述的一種脫醛材料的制備方法，其特征在于所述的活性炭纖維是聚丙烯腈活性炭纖維、粘膠基活性炭纖維或瀝青基活性炭纖維。
3.如權利要求1所述的一種脫醛材料的制備方法，其特征在于所述的含胺基的親水性有機化合物是對胺基苯甲酸、對胺基苯磺酸。
4.如權利要求1所述的一種脫醛材料的制備方法，其特征在于所述的過渡金屬鹽是銅、鐵、鎳、鈷、錳的硫酸鹽、硝酸鹽，醋酸鹽或鹵化物。
全文摘要
一種脫醛材料的制備方法,是將活性碳纖維在100－150℃下干燥,然后使用濃度為0.01－10mol/l的含胺基的親水性的有機化合物和0.01－10mol/l的過渡金屬鹽的混合溶液在常壓或壓力為0.2－10MPa條件下浸漬處理0.5－24小時,取出擠壓,風干,于100－150℃烘干,制得脫除醛類物質的活性碳纖維材料。該法制備簡單,在脫醛過程中無污染,脫除速率高,容量大,脫醛效果遠遠超過常規活性碳纖維。
文檔編號B01D53/04GK1386577SQ0211654
公開日2002年12月25日 申請日期2002年4月8日 優先權日2002年4月8日
發明者鄭經堂, 榮海琴, 劉振宇, 劉平光, 曹雅秀 申請人:中國科學院山西煤炭化學研究所