能吸附并分解甲醛的活性炭及其应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种能分解甲醛的材料及其净化室内空气中甲醛污染物的应用，属于室内 空气净化技术领域。
背景技术：
随着人们生活水平与审美情趣的提高，家庭装修已越来越普及，各种装饰物、家具、 地面板材、墙壁装饰材料等在家庭装修中已变得不可缺少。同时伴随而来的一些不易觉察 的气体污染物也给人们带来了许多不适和烦恼，其中较为常见的是甲醛气体。根据对我国 部分建筑物室内空气污染水平的检测数据，新装修后污染严重的房间，室内空气中甲醛的
峰值浓度能达到0.8 1mg/m3，超过国家标准限值(0.08mg/m3) 10倍以上，个别甚至 高达5 10mg/m3。甲醛易挥发、来源广、释放时间长、危害大，在人们的日常生活中甲 醛污染已成为不容忽视的问题。室内甲醛污染严重影响人们的健康，它对人体健康的危害 可归纳为刺激作用、毒性作用和致癌作用。
活性炭材料是一种重要的无定形碳素材料，为黑色多孔固体，化学性质稳定，孔隙结 构发达，具有巨大的比表面积，是一种优良的吸附剂，已广泛地应用于环保、化工、食品 加工、湿法冶金、药物精制、军事化学防护等各个领域。活性炭还具有一定的催化活性， 活性炭具有类石墨片层结构，石墨层面中n电子具有一定的催化活性，边缘及表面缺陷 处的碳原子所具有的不成对电子也可在催化中发挥作用，表面含氧基团又呈现出固体酸、 碱的催化作用。此外，活性炭材料可作为一种特殊的载体，不仅因为具有很大的比表面积、 规则良好的孔径分布以及丰富的表面官能团，而且由于活性炭材料不论在酸性还是碱性氛 围下都具有很好的物理化学性质的稳定性，使它成为一种理想的催化剂载体。
金属酞菁具有良好的催化活性，但通常是以粉末状或溶液的形式存在，不便于直接用 来处理室内空气中的甲醛，需合适的载体。活性炭由于其超强的吸附性能和良好的热稳定 性，己应用于处理室内空气中的甲醛，但是这种处理方法仅仅是活性炭对甲醛进行吸附， 简单地使甲醛由空气转移到了活性炭载体上，并没彻底消除甲醛，显而易见，这种处理方 法存在容易吸附饱和、活性炭需再生等缺陷。
发明内容
本发明的目的在于克服上述存在的不足，而提供一种将活性炭的结构特性与金属酞菁 优良的催化活性相结合，制备得到一种新型的催化剂一活性炭负载金属酞菁的能分解甲醛 的活性炭及其应用。该催化剂可在室温下有效消除室内空气中的"头号杀手"——甲醛。
本发明的目的是通过如下技术方案来完成的，它包括一种活性炭，所述的活性炭中以 物理吸附、离子键或共价键方式负载有金属酞菁，其中活性炭负载金属酞菁中的质量百分 数为0. 1 15%的金属酞菁。
所述的活性炭包括纤维状活性炭、颗粒状活性炭、粉末状活性炭等的各种形状的活性 炭；所述的金属酞菁为单核金属酞菁、双核金属酞菁、多核金属酞菁、聚合酞菁以及上述 不同金属酞菁混合物中的一种。
所述的金属酞菁分子中，其中心金属离子是过渡金属离子或稀土金属离子。
一种如上所述能吸附并分解甲醛的活性炭的应用，它是将活性炭中负载有金属酞菁， 并采用此活性炭吸附空气中的甲醛，然后在空气中氧气的作用下分解甲醛。
所述的活性炭为纤维状活性炭，制成活性炭纤维毡，用作空调过滤网，消除室内空气 中的甲醛。
所述的活性炭为粉末状活性炭，将此活性炭粉末粘合于纺织品，用于消除室内空气中 的甲醛。
所述的活性炭为纤维状或颗粒状活性炭，将此活性炭颗粒充装于透气的盒子中，用于 消除室内空气或汽车中的甲醛。
本发明是针对日益严重的室内空气污染提供了治理甲醛的新材料和方法。本发明正是 将金属酞菁良好的催化性能和活性炭特殊的结构特性相结合，制备得到新型的催化剂—— 活性炭负载金属酞菁，这种催化剂可实现边吸附边降解甲醛的目的。该方法处理甲醛是在 室温常压下进行的，并不需要可见光或紫外光，活性炭可原位再生，可多次循环使用，大 大降低了成本。
本发明将金属酞菁的催化性能与活性炭的超强吸附性能相结合，从而实现第一，负 载金属酞菁的活性炭可边吸附边催化降解甲醛，避免了单纯活性炭吸附甲醛易饱和的缺 陷，甲醛被催化氧化成无害的二氧化碳和水；第二，金属酞菁与活性炭结合，增加催化活 性中心数量，从而增强了金属酞菁的催化活性。
本发明消除甲醛的方法只要空气中存在氧气就可自然进行，无需可见光或紫外光照 射，各种场合都可方便使用。根据需要，可以加工成盒装吸附剂、空调过滤材料等各种形
状的产品。
具体实施例方式
本发明所述的能分解甲醛的活性炭，它包括一种活性炭，所述的活性炭中以物理吸附、
离子键或共价键方式负载有金属酞菁，其中活性炭负载金属酞菁中的质量百分数为O. 1 15%的金属酞菁。
所述的活性炭包括纤维状活性炭、颗粒状活性炭、粉末状活性炭等各种形状的活性炭; 所述的金属酞菁为单核金属酞菁、双核金属酞菁、多核金属酞菁、聚合酞菁以及上述不同 金属酞菁混合物中的一种。
所述的金属酞菁分子中，其中心金属离子是过渡金属离子或稀土金属离子。
一种如上所述能吸附并分解甲醛的活性炭的应用，它是将活性炭中负载有金属酞菁， 并采用此活性炭吸附空气中的甲醛，然后在空气中氧气的作用下分解甲醛。
实施例1，利用活性炭纤维上的羟基、羧基等基团与反应性金属酞菁反应生成共价键 结合的负载金属酞菁活性炭纤维，金属酞菁的负载量为1.5%，制成活性炭纤维毡，用作
空调过滤网，消除室内空气中的甲醛。
实施例2，利用活性炭粉末上的羧基与含有季胺盐基团的金属酞菁反应生成离子键结 合的负载金属酞菁活性炭粉末，金属酞菁的负载量为1.2%，将此活性炭粉末粘合于纺织 品，用于消除室内空气中的甲醛。
实施例3，利用颗粒状活性炭粉通过物理吸附的方式制得负载金属酞菁活性炭颗粒， 金属酞菁的负载量为2.0%，将此活性炭颗粒充装于透气的盒子中，用于消除汽车中的甲 醛。
权利要求
1、一种能吸附并分解甲醛的活性炭，其特征在于所述的活性炭中以物理吸附或离子键或共价键方式负载有金属酞菁，其中金属酞菁的负载量为0.1～15％。
2、 根据权利要求1所述的能吸附并分解甲醛的活性炭，其特征在于所述的活性炭是 纤维状活性炭或颗粒状活性炭或粉末状活性炭；所述的金属酞菁为单核金属酞菁、双核金 属酞菁、多核金属酞菁、聚合酞菁以及上述不同金属酞菁混合物中的一种。
3、 根据权利要求2所述的能吸附并分解甲酸的活性炭，其特征在于所述的金属酞菁 分子中，其中心金属离子是过渡金属离子或稀土金属离子。
4、 一种如权利要求1或2或3所述能吸附并分解甲酸的活性炭的应用，其特征在于 它是将活性炭中负载有金属酞菁，并采用此活性炭吸附空气中的甲醛，然后在空气中氧气 的作用下分解甲醛。
5、 根据权利要求要求4所述的能吸附并分解甲醛的活性炭的应用，其特征在于将所 述的活性炭制成活性炭纤维毡，用作空气净化器或空调的过滤网，消除室内空气中的甲醛。
6、 根据权利要求要求4所述的能吸附并分解甲醛的活性炭的应用，其特征在于将所 述的活性炭粉末粘合于纺织品，用于消除室内空气中的甲醛。
7、 根据权利要求要求4所述的能吸附并分解甲醛的活性炭的应用，其特征在于将所 述的活性炭充装于透气的盒子中，用于消除室内空气或汽车中的甲醛。
全文摘要
一种能吸附并分解甲醛的活性炭的应用，它包括一种活性炭，其特征在于所述的活性炭中以物理吸附、离子键或共价键方式负载有金属酞菁，其中金属酞菁的负载量为0.1～15％；所述的活性炭包括纤维状活性炭、颗粒状活性炭、粉末状活性炭等各种形状的活性炭；所述的金属酞菁为单核金属酞菁、双核金属酞菁、多核金属酞菁、聚合酞菁以及上述不同金属酞菁混合物中的一种；本发明消除甲醛的方法只要空气中存在氧气就可自然进行，无需可见光或紫外光照射，各种场合都可方便使用；根据需要，可以加工成盒装吸附剂、空调过滤材料等各种形状的产品。
文档编号A61L9/01GK101337177SQ20081006339
公开日2009年1月7日 申请日期2008年8月14日 优先权日2008年8月14日
发明者吕汪洋, 姚玉元, 陈文兴 申请人:浙江理工大学
文档序号 :
【 957710 】
技术研发人员：陈文兴,姚玉元,吕汪洋
技术所有人：浙江理工大学
备 注：该技术已申请专利，仅供学习研究，如用于商业用途，请联系技术所有人。
声 明 ：此信息收集于网络，如果你是此专利的发明人不想本网站收录此信息请联系我们，我们会在第一时间删除
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