一种催化脱醛材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种催化脱醛材料及其制备方法。本发明专利技术将多孔炭材料在１００－１５０℃下干燥，然后使用浓度为０．００１－１０ｍｏｌ／ｌ的过渡金属镍的盐溶液在常压或压力为０．２－１０ＭＰａ条件下浸渍处０．５－２４小时，取出挤压，风干，于１００－１５０℃烘干，制得脱除醛类物质的新型催化材料。该法制备简单，在脱醛过程中无污染，脱除效率高，容量大，脱醛效果超过常规多孔炭材料。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种吸附材料，具体的说涉及一种催化脱除挥发性有害气体材料的及其制备方法，特别一种脱除含醛气体的多孔炭材料。
技术介绍
近年来，室内空气污染的严重性日益引起人们的重视。甲醛等醛类物质是一种常见的室内空气污染物，甲醛污染成为居室污染的一个重要因素。甲醛是一种原生毒质，空气中甲醛会对眼、鼻、喉、皮肤等产生明显的刺激作用。甲醛也是一种挥发性有机化合物(VOC-Volatile OrganicCompounds)。因此，治理甲醛的污染成为治理室内VOC污染的一个主要部分。为了从根本上解决甲醛等挥发性有机化合物所造成的污染，常用吸附的方法。多孔炭材料是常用的吸附剂。多孔炭材料由于具有独特的结构和性能特征，在化工、环保、国防军工、电子以及能源等领域有着广泛的应用。常规的多孔炭材料是一种富含微孔、非极性的炭质吸附剂，但不足之处为多孔炭对甲醛等极性有机化合物的吸附脱除性能较差，吸附容量较低。本专利技术需要解决的技术问题是公开一种无污染、吸附速率高和吸附容量大、能够催化脱除含醛气体的，以克服现有技术存在的上述缺陷。本专利技术的催化脱醛材料，其组分和重量百分比含量为多孔炭材料 95～99.9999％％金属镍 0.0001～5％所述及的多孔炭材料选自粒状多孔炭、粉末状多孔炭、蜂窝状多孔炭或纤维状多孔炭。本专利技术的催化脱醛材料的制备方法包括如下步骤 将多孔炭材料浸渍于镍盐溶液，浸渍时间为0.5-24小时，表压压力为0-10Mpa，取出挤压，在常温下空气中风干，然后在100-150℃温度下干燥，即获得本专利技术的材料。镍盐溶液的浓度为0.001-10mol/l，优选的镍盐选自硫酸镍、硝酸镍、醋酸镍或氯化镍。以多孔炭材料的重量计，镍盐加入量为0.0001～5％。按照本专利技术优选的技术方案，将多孔炭材料先在100-150℃下干燥。本专利技术具有以下优点制得的多孔炭材料由于负载上了镍盐，在金属盐的催化作用下，其脱醛的性能提高了。同时，制备简单，制得的产品无污染，脱醛速率高、容量大、效果好。具体实施例方式实施例1粒状多孔炭材料在100℃下干燥，于常压下而后在0.01mol/l的NiSO4溶液中浸渍24小时，取出挤压，风干，然后在空气气氛中100℃下干燥，制得脱醛材料。性能测试用0.5g这种材料在室温下处理含醛气体，甲醛入口浓度5ppm，水蒸汽入口浓度10ppm的气体(氮气+空气+甲醛+水蒸汽)。(流量为10ml/min)，穿透时间(出口浓度为入口浓度5％时为穿透时间)分别为水蒸汽11mins，甲醛3小时。实施例2粉末状多孔炭材料在105℃下干燥，而后在一不锈钢可加压装置中于0.2MPa压力下，于0.1mol/l的NiAc2溶液中浸渍20小时，取出挤压，风干，然后在空气气氛中105℃下干燥，制得脱醛材料。性能测试用0.5g这种材料在室温下处理含醛气体，甲醛入口浓度10ppm，水蒸汽入口浓度100ppm的气体(氮气+空气+甲醛+水蒸汽)。(流量为12ml/min)，穿透时间(出口浓度为入口浓度5％时为穿透时间)分别为水蒸汽15mins，甲醛5小时。实施例3纤维状多孔炭材料在110℃下干燥，而后在一不锈钢可加压装置中于1MPa压力下，于0.2mol/l的NiCl2溶液中浸渍12小时，取出挤压，风干，然后在空气气氛中110℃下干燥，制得脱醛材料。性能测试用0.5g这种材料在室温下处理含醛气体，甲醛入口浓度15ppm，水蒸汽入口浓度150ppm的气体(氮气+空气+甲醛+水蒸汽)。(流量为15ml/min)，穿透时间(出口浓度为入口浓度5％时为穿透时间)分别为水蒸汽25mins，甲醛8小时。实施例4蜂窝状多孔炭材料在120℃下干燥，而后在一不锈钢可加压装置中于5MPa压力下，于1mol/l的Ni(NO3)2溶液中浸渍6小时，取出挤压，风干，然后在空气气氛中120℃下干燥，制得脱醛材料。性能测试用0.5g这种材料在50℃下处理含醛气体，甲醛入口浓度5ppm，水蒸汽入口浓度25ppm的气体(氮气+空气+甲醛+水蒸汽)。(流量为30ml/min)，穿透时间(出口浓度为入口浓度5％时为穿透时间)分别为水蒸汽14mins，甲醛7小时。实施例5沥青基纤维状多孔炭材料在130℃下干燥，而后在一不锈钢可加压装置中于8MPa压力下，5mol/l的NiCl2溶液中浸渍2小时，取出挤压，风干，然后在空气气氛中135℃下干燥，制得脱醛材料。性能测试用0.5g这种材料在80℃下处理含醛气体，甲醛入口浓度1ppm，水蒸汽入口浓度25ppm的气体(氮气+空气+甲醛+水蒸汽)。(流量为30ml/min)，穿透时间(出口浓度为入口浓度5％时为穿透时间)分别为水蒸汽13mins，甲醛5小时。实施例6 粘胶基蜂窝状多孔炭材料在150℃下干燥，而后在一不锈钢可加压装置中于10MPa压力下，10mol/l的NiCl2溶液中浸渍0.5小时，取出挤压，风干，然后在空气气氛中150℃下干燥，制得脱醛材料。性能测试用0.5g这种材料在100℃下处理含醛气体，甲醛入口浓度5ppm，水蒸汽入口浓度20ppm的气体(氮气+空气+甲醛+水蒸汽)。(流量为30ml/min)，穿透时间(出口浓度为入口浓度5％时为穿透时间)分别为水蒸汽16mins，甲醛4小时。对比例1采用与实施例3相同的原样纤维状多孔炭材料(BET比表面积750m2/g)，性能测试同实施例3，穿透时间(出口浓度为入口浓度5％时为穿透时间)分别为水蒸汽5min，甲醛60min。从以上对比结果可知，浸渍后样品对甲醛的吸附选择性和吸附容量大大提高。由此进一步说明所制备样品的脱除醛类臭气的性能由于负载了过渡金属盐而大幅度提高了。权利要求1.一种催化脱醛材料，其特征在于，组分和重量百分比含量为多孔炭材料 95～99.9999％％金属镍 0.0001～5％。2.根据权利要求1所述的材料，其特征在于，所述及的多孔炭材料选自粒状多孔炭、粉末状多孔炭、蜂窝状多孔炭或纤维状多孔炭。3.制备权利要求1或2的催化脱醛材料的方法，其特征在于，包括如下步骤将多孔炭材料浸渍于镍盐溶液，浸渍时间为0.5-24小时，表压压力为0-10Mpa，取出挤压，风干，然后干燥，即获得催化脱醛材料。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，镍盐溶液的浓度为0.001-10mol/l。5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，镍盐选自硫酸镍、硝酸镍、醋酸镍或氯化镍。6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，以多孔炭材料的重量计，镍盐加入量为0.0001～5％。7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，浸渍时间为0.5-24小时，表压压力为0-10Mpa。8.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在常温下空气中风干，然后在100-150℃温度下干燥。9.根据权利要求3～8任一项所述的方法，其特征在于，将多孔炭材料先在100-150℃下干燥。全文摘要本专利技术公开了。本专利技术将多孔炭材料在100－150℃下干燥，然后使用浓度为0.001－10mol/l的过渡金属镍的盐溶液在常压或压力为0.2－10MPa条件下浸渍处0.5－24小时，取出挤压，风干，于100－150℃烘干，制得脱除醛类物质的新型催化材料。该法制备简单，在脱醛过程中无污染，脱除效率高，容量大，脱醛效果超过常规本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种催化脱醛材料，其特征在于，组分和重量百分比含量为：多孔炭材料９５～９９．９９９９％％金属镍０．０００１～５％。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：荣海琴，潘鼎，曾凡龙，
申请(专利权)人：东华大学，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]