一種凈化室內空氣中甲醛的組合物制造技術

本發明專利技術公開了一種凈化室內空氣中甲醛的組合物及其制備和使用方法，所述的組合物的組分及各組分的重量百分比為：SiO2·nH2O-AHMT50～60％；超細硅酸鋁粉末15～20％；硅藻土10～15％；膨潤土2～5％。該組合物能分別與水性無機粉狀功能性內墻涂料、脂溶性有機漆和水溶性有機漆配合，用于內墻涂覆，其特點是：(1)本身無毒；(2)可分散于水性無機粉狀功能性涂料、脂溶性有機漆和水溶性有機漆中，應用廣；(3)對水性無機粉狀功能性內墻涂料、脂溶性有機漆和水溶性有機漆的室內空氣中甲醛的凈化率可提高至90％以上。本發明專利技術的制備和使用方法簡單，效果明顯，具備顯著的經濟和社會效益。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于空氣凈化領域，具體涉及一種凈化室內空氣中甲醛的組合物及其制備和使用方法。
技術介紹
針對凈化室內空氣中甲醛的污染，已有水性無機粉狀功能性內墻涂料(如HEB-Ol功能性內墻涂料等)、脂溶性有機漆(如大寶漆等)、水溶性有機漆(如全效凈味立邦漆等)面市，其對室內空氣中甲醛的凈化率分別為81. 5%,53. 7%和61. 5%，進一步提高室內空氣中甲醛的凈化率不僅是國內外功能性內墻涂料的發展趨勢與研究熱點，而且對維護人體健康具有重要意義。為了提高室內空氣中甲醛的凈化率，國內外報道了許多甲醛凈化材料。利用對污染物進行物理吸附的原理，提出活性碳、硅膠及沸石、活性碳纖維(ACF)等物理凈化材料，但其對低濃度和極低濃度的氨類、醛類、二氧化硫、二氧化氮等小分子量有害氣體的吸附指數較低，很難對其凈化；采用氧化、還原、離子交換以及光催化等化學反應技術生產凈化材料，如二氧化鈦(TiO2)，由于TiO2的禁帶寬(Eg =3. 2eV)，導致其不能有效利用太陽光中的可見光部分，從而降低了其量子效率。借用植物、微生物和酶制劑等生物凈化材料分解有機物凈化室內空氣中的污染物，如涂有STO康乃馨生態漆幾天就可以使室內總體的有害揮發性化合物甲醛、甲苯、酮等下降80%以上；在24 h照明的條件下在I m3空氣中蘆薈去除了 90%的甲醛；常青藤去除了 90%的苯；龍舌蘭可吞食70%的苯、50%的甲醛和24%的三氯乙烯；垂掛蘭能吞食96%的一氧化碳、86%的甲醛。此外，還報道了過硼酸鈉、次氯酸、過氧化氫等氧化劑，將甲醛氧化成甲酸，從而降低甲醛的釋放量；尿素、氨基脲等氨的衍生物和具有次甲基活潑氫(α-H)的化合物(如丙二酸二甲醋、乙酰乙酸甲酯、醇類、酚類)等親核試劑與醛類的羰基發生親核加成反應，凈化甲醛等有害氣體；光和貴金屬等催化劑(如TiO2 , ZnO2、Fe2O3、CdS和WO3等)，催化甲醛與空氣中氧進行反應，生成二氧化碳和水；以及氨基化合物、酚類等生物質甲醛捕捉劑，實現對甲醛的固定和捕捉。目前，已面市的TiO2-硅藻土、脂肪酸鋅、TiO2-硅藻土-脂肪酸鋅的甲醛的凈化劑，經我們檢測，其對甲醛的凈化率分別為48. 1%、15. 9%,68. 4%。未見SiO2 · ηΗ20-ΑΗΜΤ與超細硅酸鋁粉末、硅藻土和膨潤土等配合而成新的高效凈化室內空氣中甲醛的組合物的文獻報道。白炭黑(SiO2 · ηΗ20)以較高的熱穩定性、低表面張力、良好的耐候性、耐化學性，介電性和惰性等特性，廣泛應用于諸如橡膠、涂料、醫藥、造紙、汽車、電氣、電子、織物涂布和生物醫學設備等多種專業領域。為了改善白炭黑在有機相中的分散性、相融性、耐久性(耐藥、耐光、耐熱、耐侯等)和表面活性等，從而提高白炭黑的附加值，拓寬其應用領域，人們采用醇酯化法、和有機硅化合物反應、在粒子表面的聚合物接枝、和重氮甲烷反應、和鹵素反應、與氯化硅反應、格利雅反應等對白炭黑進行改性。4-氨基-3-聯氨-5-琉基-1，2，4-三氮雜茂(AHMT)主要作為分光光度法測定甲醛含量的顯色劑。本專利技術以三甲基氯化硅((CH3)3SiCl)將SiO2 ·ηΗ20表面的多個OH基修飾為極少的活性-0H，再與AHMT的HS-反應而生成SiO2 · ηΗ20-ΑΗΜΤ化合物。SiO2 · ηΗ20-ΑΗΜΤ與超細硅酸鋁粉末、硅藻土和膨潤土等配合而成新的高效凈化室內空氣中甲醛的組合物，能按一定比例與水性無機粉狀功能性涂內墻料、脂溶性有機漆和水溶性有機漆等配合用于內墻涂覆，可將水性無機粉狀功能性內墻涂料、脂溶性有機漆和水溶性有機漆的室內空氣中甲醛的凈化率可提高至90%以上。該組合物比TiO2-硅藻土、脂肪酸鋅、TiO2-硅藻土 -脂肪酸鋅提高甲醛凈化率的幅度大；按6. 4%(w/w)添加量，比HEB-Ol涂料(水性無機涂料)、大寶漆 (脂溶性有機漆)、全效凈味立邦漆(水溶性有機漆)空白樣的甲醛凈化率分別提高了 11. 3%、 40. 1%和29. 7%，具有廣闊的應用前景。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種凈化室內空氣中甲醛的組合物及其制備和使用方法， 旨在水性無機功能性內墻涂料、脂溶性有機漆和水溶性有機漆中應用。為實現上述目的，本專利技術采用如下技術方案先對SiO2 · ηΗ20表面修飾，再合成 SiO2 · IiH2O-AHMT化合物，然后制備高效凈化室內空氣中甲醛的組合物。一種凈化室內空氣中甲醛的組合物的組分及各組分的重量百分比為SiO2 · ηΗ20-ΑΗΜΤ50 60% ;超細硅酸鋁粉末(Na2O · Al2O3 · (2. 3-3. 2) SiO2 · ηΗ20) 15 20% ;硅藻土(SiO2 · nH20)10 15%;膨潤土 (含水鋁硅酸鹽礦物)2 5 %。所述的組合物的有效組分是325目的SiO2 · ηΗ20-ΑΗΜΤ。SiO2 · ηΗ20-ΑΗΜΤ的制備包括SiO2 · ηΗ20的表面修飾和SiO2 · ηΗ20-ΑΗΜΤ化合物的合成兩個步驟。SiO2 · ηΗ20的表面修飾的具體步驟稱取2 kg在110°C下真空預活化270 min的SiO2 ·ηΗ20 (表面輕基數為I. 48個/nm2)置于三口燒瓶中，加入4 kg甲苯,加熱攪拌40min ;加入O. 5 kg (CH3)3SiCl和O. I kg水配制的混合處理劑，然后在90°C繼續加熱攪拌90min，控制其表面羥基數為O. 20個/ nm2,用乙醇洗滌3 4次；將樣品放入90°C 的真空干燥箱中烘干，研磨，即得表面修飾的SiO2 · nH20 ；Si02 · ηΗ20-ΑΗΜΤ化合物的合成的具體步驟稱取I kg表面修飾的SiO2^nH2O，加2 L AHMT溶液，90 1加熱攪拌120 min, 過濾，水洗滌至中性,放入90°C的真空干燥箱中烘干，研磨，即得SiO2 ·ηΗ20-ΑΗΜΤ化合物； 所述的AHMT溶液是將10. O g AHMT溶于I L的O. 5 mo I/L鹽酸中制得的。所述的組合物的載體是15-30納米的超細硅酸鋁粉末、325目的硅藻土和325目的膨潤土。在上述高效凈化室內空氣中甲醛的組合物中SiO2 · ηΗ20-ΑΗΜΤ的合成機理為 SiO2 ·ηΗ20表面含有孤立-OH基、連生-OH基和雙生-OH基等多種-OH基，其中孤立-OH基與雙生-OH基都沒有形成氫鍵，具有較高的活性。經(CH3) 3SiCl處理，SiO2 ·ηΗ20分子僅剩余極少的活性-OH。此時，SiO2 ·ηΗ20分子中-OH能與AHMT的HS-反應而生成SiO2 ·ηΗ20-ΑΗΜΤ 化合物權利要求1.一種凈化室內空氣中甲醛的組合物，其特征在于所述的組合物的組分及各組分的重量百分比為2.根據權利要求I所述的凈化室內空氣中甲醛的組合物，其特征在于所述的組合物的組分及各組分的重量百分比為=SiO2 ·ηΗ20-ΑΗΜΤ60%、超細硅酸鋁粉末20%、硅藻土 15%、膨潤土 5% ο3.根據權利要求I或2所述的凈化室內空氣中甲醛的組合物，其特征在于所述的組合物的有效組分是325目的SiO2 · ηΗ20-ΑΗΜΤ。4.根據權利要求3所述的凈化室內空氣中甲醛的組合物，其特征在于 SiO2 · ηΗ20-ΑΗΜΤ的制備包括S本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種凈化室內空氣中甲醛的組合物，其特征在于：所述的組合物的組分及各組分的重量百分比為：？？？？？？？？SiO2·nH2O？AHMT？？？？？？？？？？？？？50～60％；超細硅酸鋁粉末？？？？？？？？？？？？15～20％；硅藻土？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？10～15％；膨潤土？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？2～5％。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉佳銘，葉飛，朱文明，
申請(專利權)人：福建裕和皓月生物工程材料有限公司，
類型：發明
國別省市：