用于除甲醛的纳米多孔功能球状树脂及制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种用于除甲醛的纳米多孔功能球状树脂及其制备方法

【技术实现步骤摘要】
用于除甲醛的纳米多孔功能球状树脂及制备方法和应用


[0001]本专利技术属于纳米多孔功能树脂材料
，尤其是一种用于除甲醛的纳米多孔功能球状树脂及其制备方法和应用
。

技术介绍

[0002]甲醛是室内主要的空气污染物，是
IARC
规定的第1类致癌物，为了解决甲醛的挥发性污染问题，目前已经有一些清除甲醛的方法或材料：
[0003]1、
传统法：利用甲醛可溶于水的特点，将茶水放入居室中并开窗透气，刺激性气味基本消除；还可选择在室内放一些绿萝等植物：这种方法只是感官上气味变小了，但其实只是用另一种气味去覆盖了甲醛气味，有害气体还一直存在于环境中
。
[0004]2、
通风法：通过室内空气的流通，可以降低室内空气中有害物质的含量，从而减少此类物质对人体的危害
。
[0005]3、
物理吸附法：长期以来应用最广泛
、
效果最稳定的室内污染物净化方法是活性炭物理吸附法，被吸附物质首先接触活性炭外表面，然后再进入其大孔
、
中孔及微孔中，达到净化效果
。
但甲醛分子量低且极性较强，很难通过物理吸附彻底清除，甚至在吸附饱和后还会反向释放，净化效果不尽人意
。
[0006]4、
化学吸附法：化学吸附法主要依赖于吸附剂与甲醛气体之间产生的结合作用，吸附剂的胺基
、
酚羟基等官能团与甲醛吸附质分子发生化学反应，吸附较稳定，具有不可逆性
。
[0007]中国专利公开号：
CN115304760B
公开了一种聚胺甲醛吸附材料及其制备和应用，该专利制备得到的聚胺甲醛吸附材料的吸附容量达最高达到
30.3mg/g
，吸附效果不理想
。
[0008]目前，同时具有高比表面积
、
孔径发达
、
物理吸附性能优越，又具有丰富的吸附基团
、
化学吸附良好
、
物理吸附
‑
化学吸附完美结合的材料较缺乏，基于上述原因，有必要开发新的甲醛吸附技术和吸附产品，以优化甲醛吸附效果
。

技术实现思路

[0009]本专利技术的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种物理和化学性能优异
、
制备流程简单
、
能够高效吸附甲醛的用于除甲醛的纳米多孔功能球状树脂及其制备方法
、
应用
。
[0010]本专利技术解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
[0011]一种用于除甲醛的纳米多孔功能球状树脂，由醛和富氮化合物以摩尔比1～
6:1
形成溶液，在碱催化下，制得溶胶预聚体溶液，再与表面活性剂油相乳液聚合，搅拌聚合形成有机水凝胶，随后分离，清洗，溶剂置换，干燥，获得纳米多孔功能球状树脂
。
[0012]一种用于除甲醛的纳米多孔功能球状树脂的制备方法，具体包括以下步骤：
[0013]S1、
将醛与强碱加入去离子水中，调节
PH
至
7.5
‑
10.5
，加入反应器中，在
15
‑
45min
内搅拌升温至
80
‑
95℃
，加入富氮化合物，并恒温保温
10
‑
60min
；然后冷却至
50
‑
60℃
，加入
酸性水溶液，将
PH
调节至
3.0
‑
5.0
，搅拌加热至
80
‑
90℃
，加入富氮化合物，搅拌保温
10
‑
40min
；随后加入强碱，将
PH
调节至
7.5
‑
8.0
，并将温度降低至
70℃
，即制得溶胶预聚体溶液；
[0014]S2、
将步骤
S1
中制得的溶胶预聚体溶液加入至含有表面活性剂的油相中，油相温度为
80
‑
100℃
，搅拌，即制得球形的有机水凝胶；
[0015]S3、
将步骤
S2
制得的球形的有机水凝胶进行分离，清洗，溶剂置换，干燥处理，即制得纳米多孔功能球状树脂材料
。
[0016]优选地，所述的富氮化合物可以是三聚氰胺
、
尿素或硫脲中的一种或至少两种的混合物
。
[0017]优选地，所述的醛
、
强碱与去离子水的质量比为1～
3:0.1
～
0.5:7
～
9。
[0018]优选地，所述的醛可以是甲醛和噻吩甲醛中的一种或至少两种的混合物
。
[0019]优选地，所述的醛和富氮化合物的摩尔比更优选为3：
1。
[0020]优选地，所述的强碱可以是氢氧化钠
、
氢氧化钾
、
碳酸钠
、
碳酸钾中的一种或至少两种的混合物
。
[0021]优选地，所述的酸性水溶液可以是盐酸
、
甲酸
、
磷酸
、
醋酸中的一种或至少两种的混合物
。
[0022]优选地，所述的表面活性剂可以是工业白油
、
司班
80、
邻苯二甲酸二丁酯
、
苯乙烯中的一种或至少两种的混合物
。
[0023]优选地，置换溶剂可以是乙醇
、
叔丁醇中的一种或至少两种的混合物
。
[0024]优选地，干燥的方式可以是常压干燥
、
冷冻干燥或超临界干燥
。
[0025]优选地，所述的纳米多孔功能球状树脂材料的孔径在2‑
100nm
之间，比表面积在
100
‑
600m2/g
之间
。
[0026]优选地，所述的醛
、
强碱与去离子水的质量比为1～3：7～9，更优选为2：
8。
[0027]优选地，所述的溶胶预聚体溶液与表面活性剂的质量比为1：1～3，更优选为1：
2。
[0028]一种用于除甲醛的纳米多孔功能球状树脂作为吸附材料吸附水中
、
空气中甲醛的应用
。
[0029]本专利技术的优点和积极效果是：
[0030]1、
本专利技术的溶胶
‑
凝胶合成纳米多孔材料，其能通过物理吸附甲醛，通过在树脂上同时引入高比例胺基，形成高反应活性的官能团，能够与甲醛进行反应形成稳定的共价键化合物起到吸附甲醛的作用，本材料对甲醛的吸附是物理吸附和化学催化共本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种用于除甲醛的纳米多孔功能球状树脂，其特征在于：由醛和富氮化合物以摩尔比1～
6:1
形成溶液，在碱催化下，制得溶胶预聚体溶液，再与表面活性剂油相乳液聚合，搅拌聚合形成有机水凝胶，随后分离，清洗，溶剂置换，干燥，获得纳米多孔功能球状树脂
。2.
根据权利要求1所述的一种用于除甲醛的纳米多孔功能球状树脂，其特征在于：所述的醛为甲醛和噻吩甲醛中的一种或至少两种的混合物
。3.
根据权利要求1所述的一种用于除甲醛的纳米多孔功能球状树脂，其特征在于：所述的富氮化合物为三聚氰胺
、
尿素或硫脲中的一种或至少两种的混合物
。4.
根据权利要求1‑3任一项所述的一种用于除甲醛的纳米多孔功能球状树脂的制备方法，其特征在于：具体包括以下步骤：
S1、
将醛与强碱加入去离子水中，调节
pH
至
7.5
‑
10.5
，加入反应器中，在
15
‑
45min
内搅拌升温至
80
‑
95℃
，加入富氮化合物，并恒温保温
10
‑
60min
；然后冷却至
50
‑
60℃
，加入酸性水溶液，将
pH
调节至
3.0
‑
5.0
，搅拌加热至
80
‑
90℃
，加入富氮化合物，搅拌保温
10
‑
40min
；随后加入强碱，将
pH
调节至
7.5
‑
8.0
，并将温度降低至
70℃
，即制得溶胶预聚体溶液；
S2...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡儒柱，王用，
申请(专利权)人：天津得瑞丰凯新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：