一种分解有害气体的复合材料及其制备方法和应用 |
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| 申请号 | CN201710477979.5 | 申请日 | 2017-06-22 | 公开(公告)号 | CN107081048A | 公开(公告)日 | 2017-08-22 |
| 申请人 | 王杰; | 发明人 | 王杰; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种分解有害气体的 复合材料 及其制备方法和应用，该复合材料，由以下按照重量份的原料组成：蛇纹岩13‑21份、 活性炭 20‑30份、衣康酸5‑10份、 钛 酸丁酯3‑7份、 乙醇 22‑30份。将蛇纹岩 粉碎 ，与混合溶液A混合密封搅拌处理得蛇纹岩预处理料；将活性炭粉碎、与混合溶液B混合搅拌处理得活性炭预处理料；将二者混合、加热搅拌至干，置入 马 弗炉 中，升温至180℃，并在该 温度 下保温45‑50min，然后升温至380℃，并在该温度下保温50‑60min，然后降温至室温即得复合材料。本发明 比表面积 、孔容积增加，对焦糖具有优异的脱色性能，还对甲 醛 、苯类有害气体及挥发性有机物进行 氧 化降解，重复利用率高，安全环保，适于大规模推广。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种分解有害气体的复合材料，其特征在于，由以下按照重量份的原料组成：蛇纹岩 |
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| 说明书全文 | 一种分解有害气体的复合材料及其制备方法和应用技术领域[0001] 本发明涉及环保材料技术领域，具体是一种分解有害气体的复合材料及其制备方法和应用。 背景技术[0002] 近年来，随着工业的快速发展和社会各个层面环保意识的不断加强，活性炭被广泛运用于环保、食品、农业、催化剂应用、电极材料、医药等领域。活性炭产品的市场需求与日俱增的同时，成本因素却限制了活性炭的应用。因此，寻求价格低廉且储备量大的原材料、改进活性炭的制备工艺是节约成本、推广活性炭生产应用的有效途径。 [0003] 活性炭广泛应用于气相和液相的脱色、分离、精制等方面。用于糖液脱色是活性炭的主要用途之一，该品种活性炭的用量大。但是工业上用水蒸气等物理活化法所生产的活性炭通常不具有焦糖脱色效果，即不能应用于焦糖脱色。现有活性炭对室内空气污染如甲醛、苯、甲苯、二甲苯、氨等的吸附效果差，处理后甲醛等有机物只是物理吸附在活性炭上，不利于再次利用，对甲醛等有机物无去除效果。 发明内容[0004] 本发明的目的在于提供一种分解有害气体的复合材料及其制备方法和应用，以解决上述背景技术中提出的问题。 [0005] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案： [0007] 作为本发明进一步的方案：所述分解有害气体的复合材料，由以下按照重量份的原料组成：蛇纹岩15-19份、活性炭22-28份、衣康酸7-9份、钛酸丁酯4-6份、乙醇24-28份。 [0008] 作为本发明进一步的方案：所述分解有害气体的复合材料，由以下按照重量份的原料组成：蛇纹岩17份、活性炭25份、衣康酸8份、钛酸丁酯5份、乙醇25份。 [0009] 一种分解有害气体的复合材料的制备方法，包括以下步骤： [0010] 1)将钛酸丁酯与乙醇混合，制得混合溶液A；将衣康酸与其质量4.5-4.8倍的去离子水混合，制得混合溶液B； [0012] 3)将活性炭粉碎、过100-150目筛，然后与混合溶液B混合，升温至66-70℃，并在该温度下搅拌处理50-60min，制得活性炭预处理料； [0013] 4)将蛇纹岩预处理料与活性炭预处理料边搅拌边缓慢混合，30-60min的时间中混合完毕，继续搅拌处理20-30min，然后升温至60-65℃并在该温度下搅拌处理1.2-1.5h，然后升温至72-75℃并在该温度下搅拌至干，制得混合料； [0014] 5)将混合料置入马弗炉中，以8℃/min的升温速度升温至180℃，并在该温度下保温45-50min，然后以12℃/min的升温速度升温至380℃，并在该温度下保温50-60min，然后降温至室温即得复合材料。 [0015] 作为本发明进一步的方案：步骤2)中，搅拌速度为100-150r/min。 [0016] 作为本发明进一步的方案：步骤3)中，搅拌速度为180-200r/min。 [0017] 作为本发明进一步的方案：步骤4)中，边搅拌边缓慢混合时的搅拌速度为400-500r/min。 [0018] 本发明另一目的是提供所述复合材料在分解有害气体处理中的应用。 [0019] 本发明另一目的是提供所述复合材料在焦糖脱色处理中的应用。 [0020] 与现有技术相比，本发明的有益效果是： [0021] 本发明采用上述原料、经过上述制备工艺制得的复合材料，比表面积、孔容积增加，对焦糖具有优异的脱色性能，脱色率高达125％，而且本发明还对甲醛、苯类有害气体及挥发性有机物进行氧化降解，效果显著，可重复多次使用。本发明制备工艺简单，强度高、耐水性好，重复利用率高，安全环保，降低生产成本，适于大规模推广。 具体实施方式[0022] 下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。 [0023] 实施例1 [0024] 本发明实施例中，一种分解有害气体的复合材料，由以下原料组成：蛇纹岩13kg、活性炭20kg、衣康酸5kg、钛酸丁酯3kg、乙醇22kg。 [0025] 将钛酸丁酯与乙醇混合，制得混合溶液A；将衣康酸与其质量4.5倍的去离子水混合，制得混合溶液B。将蛇纹岩粉碎、过120目筛，然后与混合溶液A混合，升温至48℃，并在该温度下密封搅拌处理1.2h，搅拌速度为100r/min，制得蛇纹岩预处理料。将活性炭粉碎、过100目筛，然后与混合溶液B混合，升温至66℃，并在该温度下搅拌处理50min，搅拌速度为 180r/min，制得活性炭预处理料。将蛇纹岩预处理料与活性炭预处理料边搅拌边缓慢混合(搅拌速度为400r/min)，30min的时间中混合完毕，继续搅拌处理20min，然后升温至60℃并在该温度下搅拌处理1.2h，然后升温至72℃并在该温度下搅拌至干，制得混合料。将混合料置入马弗炉中，以8℃/min的升温速度升温至180℃，并在该温度下保温45min，然后以12℃/min的升温速度升温至380℃，并在该温度下保温50min，然后降温至室温即得复合材料。 [0026] 实施例2 [0027] 本发明实施例中，一种分解有害气体的复合材料，由以下原料组成：蛇纹岩21kg、活性炭30kg、衣康酸10kg、钛酸丁酯7kg、乙醇30kg。 [0028] 将钛酸丁酯与乙醇混合，制得混合溶液A；将衣康酸与其质量4.8倍的去离子水混合，制得混合溶液B。将蛇纹岩粉碎、过200目筛，然后与混合溶液A混合，升温至52℃，并在该温度下密封搅拌处理1.5h，搅拌速度为150r/min，制得蛇纹岩预处理料。将活性炭粉碎、过150目筛，然后与混合溶液B混合，升温至70℃，并在该温度下搅拌处理60min，搅拌速度为 200r/min，制得活性炭预处理料。将蛇纹岩预处理料与活性炭预处理料边搅拌边缓慢混合(搅拌速度为500r/min)，60min的时间中混合完毕，继续搅拌处理30min，然后升温至65℃并在该温度下搅拌处理1.5h，然后升温至75℃并在该温度下搅拌至干，制得混合料。将混合料置入马弗炉中，以8℃/min的升温速度升温至180℃，并在该温度下保温50min，然后以12℃/min的升温速度升温至380℃，并在该温度下保温60min，然后降温至室温即得复合材料。 [0029] 实施例3 [0030] 本发明实施例中，一种分解有害气体的复合材料，由以下原料组成：蛇纹岩15kg、活性炭22kg、衣康酸7kg、钛酸丁酯4kg、乙醇24kg。 [0031] 将钛酸丁酯与乙醇混合，制得混合溶液A；将衣康酸与其质量4.6倍的去离子水混合，制得混合溶液B。将蛇纹岩粉碎、过150目筛，然后与混合溶液A混合，升温至50℃，并在该温度下密封搅拌处理1.3h，搅拌速度为100-150r/min，制得蛇纹岩预处理料。将活性炭粉碎、过120目筛，然后与混合溶液B混合，升温至68℃，并在该温度下搅拌处理55min，搅拌速度为190r/min，制得活性炭预处理料。将蛇纹岩预处理料与活性炭预处理料边搅拌边缓慢混合(搅拌速度为450r/min)，45min的时间中混合完毕，继续搅拌处理25min，然后升温至62℃并在该温度下搅拌处理1.4h，然后升温至72℃并在该温度下搅拌至干，制得混合料。将混合料置入马弗炉中，以8℃/min的升温速度升温至180℃，并在该温度下保温48min，然后以12℃/min的升温速度升温至380℃，并在该温度下保温55min，然后降温至室温即得复合材料。 [0032] 实施例4 [0033] 本发明实施例中，一种分解有害气体的复合材料，由以下原料组成：蛇纹岩19kg、活性炭28kg、衣康酸9kg、钛酸丁酯6kg、乙醇28kg。 [0034] 将钛酸丁酯与乙醇混合，制得混合溶液A；将衣康酸与其质量4.6倍的去离子水混合，制得混合溶液B。将蛇纹岩粉碎、过150目筛，然后与混合溶液A混合，升温至50℃，并在该温度下密封搅拌处理1.3h，搅拌速度为100-150r/min，制得蛇纹岩预处理料。将活性炭粉碎、过120目筛，然后与混合溶液B混合，升温至68℃，并在该温度下搅拌处理55min，搅拌速度为190r/min，制得活性炭预处理料。将蛇纹岩预处理料与活性炭预处理料边搅拌边缓慢混合(搅拌速度为450r/min)，45min的时间中混合完毕，继续搅拌处理25min，然后升温至62℃并在该温度下搅拌处理1.4h，然后升温至72℃并在该温度下搅拌至干，制得混合料。将混合料置入马弗炉中，以8℃/min的升温速度升温至180℃，并在该温度下保温48min，然后以12℃/min的升温速度升温至380℃，并在该温度下保温55min，然后降温至室温即得复合材料。 [0035] 实施例5 [0036] 本发明实施例中，一种分解有害气体的复合材料，由以下原料组成：蛇纹岩17kg、活性炭25kg、衣康酸8kg、钛酸丁酯5kg、乙醇25kg。 [0037] 将钛酸丁酯与乙醇混合，制得混合溶液A；将衣康酸与其质量4.6倍的去离子水混合，制得混合溶液B。将蛇纹岩粉碎、过150目筛，然后与混合溶液A混合，升温至50℃，并在该温度下密封搅拌处理1.3h，搅拌速度为100-150r/min，制得蛇纹岩预处理料。将活性炭粉碎、过120目筛，然后与混合溶液B混合，升温至68℃，并在该温度下搅拌处理55min，搅拌速度为190r/min，制得活性炭预处理料。将蛇纹岩预处理料与活性炭预处理料边搅拌边缓慢混合(搅拌速度为450r/min)，45min的时间中混合完毕，继续搅拌处理25min，然后升温至62℃并在该温度下搅拌处理1.4h，然后升温至72℃并在该温度下搅拌至干，制得混合料。将混合料置入马弗炉中，以8℃/min的升温速度升温至180℃，并在该温度下保温48min，然后以12℃/min的升温速度升温至380℃，并在该温度下保温55min，然后降温至室温即得复合材料。 [0038] 对比例1 [0039] 将所有原料直接混合后制得混合料，烘干置入马弗炉中煅烧及其它均与实施例5一致。 [0040] 对比例2 [0041] 在制备过程中除不含钛酸丁酯外，其它均与实施例5一致。 [0042] 本发明具有分解苯、甲苯和二甲苯、甲醛的功效，具体描述如下所示。 [0043] 材料：实施例5 [0044] 检测设备：大气采样器、分光光度计 [0045] 检测依据：GB 11737-89《居住区大气中苯、甲苯和二甲苯卫生检验标准方法气相色谱法》 [0046] 试验方法： [0047] 1、对某正常居室进行效果检测。面积80m2，室内板式家具、沙发、地板、油漆墙面和顶面，检测前空间封闭24小时苯、甲苯或二甲苯浓度，检测经过施工后空间封闭24小时苯、甲苯或二甲苯浓度，进行前后对比计算。 [0048] 2、治理方法：将本发明实施例5复合材料5g置入该空间中，将空间进行封闭，24小时后进行检测。 [0049] 3、检测结果如表2所示。此外，还对含有甲醛的空间进行上述试验，结果如表1所示。 [0050] 表1 [0051] [0052] 经检测，本发明对于室内苯、甲苯、二甲苯、甲醛的去除效果为95.8％，97.6％，98.0％，99.7％。对经上述去除过程的复合材料进行检测，经检测其内部含有的苯、甲苯、二甲苯、甲醛含量很低，说明本发明是对苯、甲苯、二甲苯、甲醛具有分解的作用。 [0053] 其它实施例1-4对苯、甲苯、二甲苯、甲醛的去除效果均在90％以上，且实施例3-4较优，均在93％以上。对比例1-2的去除效果却较差，对比例1对对苯、甲苯、二甲苯去除效果均在60％以下，对比例1对苯、甲苯、二甲苯去除效果均在45％以下，甲醛去除效果在70％以下。 [0054] 为验证本发明的焦糖脱色效果，进行以下试验。结果如表2所示。 [0055] 表2实施例1-5与对比例1-2中各复合材料的性能参数 [0056] [0057] 注：表中“/”表示不能检测到该值。 [0058] 对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。 [0059] 此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。 |
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