炭材料载体-二氧化锰复合材料去除甲醛的研究
活性炭吸附甲醛实验
活性炭吸附甲醛实验
一、实验目的
1.活性炭对甲醛的吸附效果，以及熟悉活性炭的吸附原理。
2.通过实验取得必要的数据，得到活性炭吸附的最佳搅拌时间。
二、实验原理
活性炭是一种多孔性的含炭物质, 它具有高度发达的孔隙构造, 活性炭的多孔结构为其提供了大量的表面积，能与气体（杂质）充分接触，从而赋予了活性炭所特有的吸附性能，使其非常容易达到吸收收集杂质的目的。
就象磁力一样，所有的分子之间都具有相互引力。
正因为如此，活性炭孔壁上的大量的分子可以产生强大的引力，从而达到将有害的杂质吸引到孔径中的目的。
但不是所有的活性炭都能吸附有害气体，只有当活性炭的孔隙结构略大于有害气体分子的直径，能够让有害气体分子完全进入的情况下（过大或过小都不行）才能达到最佳吸附效果。
三、实验设备与材料
1 可调速搅拌器
2 烧杯1000ml 3.721型分光光度计 4 大小烧杯、漏斗 5 粉状活性炭 6 甲醛溶液 7 0.45微米的滤膜 8 万分之一的电子天平
四、实验步骤
1)配制浓度为5g/L的甲醛溶液。
2)依次称取活性炭1克，2克，3克，4克，5克，6克于6个1000ml烧杯中，
加入配制好的甲醛100ml，置于搅拌机上，以200r/min转速搅拌。
3)搅拌时间为10min，30min，1h,2h,取下烧杯，静置15min，分别取样测其吸
光度值。
五、数据整理。
用于去除空气中低浓度甲醛的二氧化锰材料的制备方法及其产品和应
专利名称：用于去除空气中低浓度甲醛的二氧化锰材料的制备方法及其产品和应用
专利类型：发明专利
发明人：何丹农,高振源,杨玲,赵昆峰,袁静,蔡婷,金彩虹
申请号：CN201711022352.7
申请日：20171027
公开号：CN107697952A
公开日：
20180216
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明涉及一种用于去除空气中低浓度甲醛的二氧化锰材料及其制备方法和应用。
将双氧水溶液和一定浓度的碱液同时滴加到锰盐溶液中，生成沉淀后继续搅拌2‑24h，抽滤洗涤后置于
50‑120℃烘箱中干燥12 ‑24h。
通过双氧水在碱性条件下氧化锰盐制备得到高活性的二氧化锰，能有效去除空气中低浓度甲醛气体，去除率达到94%，且甲醛气体不易从材料表面脱附，避免了二次污染。
制备技术简单，成本低，便于大规模生产，有望成为常规甲醛净化材料。
申请人：上海纳米技术及应用国家工程研究中心有限公司
地址：200241 上海市闵行区江川东路28号
国籍：CN
代理机构：上海东亚专利商标代理有限公司
代理人：董梅
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改性活性炭治理室内空气中甲醛的实验研究
改性活性炭治理室内空气中甲醛的实验研究发布时间：2021-07-06T11:16:20.637Z 来源：《基层建设》2021年第10期作者：陈希[导读] 摘要：随着我国经济的迅猛发展，城市规模在近些年不断扩展，室内建筑与设计领域的发展也成为了城市建设中的重点。
佛山市顺德区阿波罗环保器材有限公司广东佛山 528300摘要：随着我国经济的迅猛发展，城市规模在近些年不断扩展，室内建筑与设计领域的发展也成为了城市建设中的重点。
相关建设单位尝试使用改性活性炭治理室内空气中的甲醛，清洁室内空气，保障室内居民的生命健康安全。
在此基础上，本文根据现有方法与技术理论，参考部分地区改性活性炭治理室内空气中甲醛的实验研究案例，明确活性炭空气甲醛治理发展现状与面临问题，并据此分析其有效的控制措施与创新策略。
关键词：改性活性炭；治理室内空气；甲醛实验经济发展为室内建筑设计的发展进步提供了优渥的发展土壤，提高了活性炭的使用效率。
随着现代化建筑建设的不断发展，诸多建筑在短时间内横空出世，在建设完成后便迅速投入使用。
因此，相关空气甲醛治理单位，要明确改性活性炭治理室内空气中甲醛实验发展的现状和面临问题，加强对改性活性炭治理室内空气中的甲醛的实验探究。
1.改性活性炭治理室内空气中甲醛实验研究的具体情况1.1活性炭甲醛治理实验研究发展现状根据世界卫生组织的统计估算，目前全球共有30%左右的新建建筑物或建筑二次装修，受到病态建筑综合征的影响。
所谓病态建筑综合征，就是室内建筑与装修受到甲醛等气体的污染造成的建筑老化，以及居住于建筑物内人员的身体不良反应和不适状态，成为了现阶段室内建筑设计发展的重点话题。
同时，活性炭可以粘住甲醛气体，防止甲醛渗透在空气中，影响空气质量。
这在一定程度上提升了室内建筑的空气质量，减缓了建筑设计在材料使用方面的压力，提高了建筑的使用率和入住率。
除此之外，利用改性活性炭治理室内空气中的甲醛，有利于空气中整体甲醛含量的迅速降低，又可以在避开化学反应产生新气体或新物质的情况下，达到空气净化的作用。
二氧化锰催化氧化甲醛的研究进展
二氧化锰催化氧化甲醛的研究进展发布时间：2022-06-15T07:58:50.865Z 来源：《科学与技术》2022年2月4期作者：顾辉子[导读] 随着人们在室内停留时间的增加，室内甲醛污染逐渐成为一个对人体健康很重要的影响因素顾辉子浙江新火原新材料科技有限公司浙江绍兴 312030摘要：随着人们在室内停留时间的增加，室内甲醛污染逐渐成为一个对人体健康很重要的影响因素。
二氧化锰因其高催化活性、热稳定性、原材料易得、成本低、晶型丰富，引起了很大的关注。
本综述总结了近几年以二氧化锰为主的催化材料在甲醛催化氧化上的应用，特别是甲醛低温催化领域的研究进展。
介绍了二氧化锰的晶型、形貌对催化性能的影响并对甲醛催化机理进行分析。
关键词：氧化锰；催化氧化；甲醛；室内污染随着社会的发展，居民生活水平的提高，人们在室内活动时间明显增加。
城市大环境的空气污染导致部分地区室外环境也不理想，因此室内外环境的交换频率也逐渐降低。
而室内装饰、家具、人体本身，办公用品等各种生活用品，都在不断的产生各种室内空气污染物。
在这些污染物种，VOC因其特有的难闻、刺激性的气味和致癌性正受到日益广泛的关注。
其中，甲醛释放周期长，难彻底清除成为最受关注的室内大气污染物之一。
2004年，IARC将甲醛认定为致癌物质[3]。
2000年，WHO将室内甲醛浓度限定在0.1mg/m3。
因此，提高室内空气质量并发展室内甲醛处理技术是十分必要。
控制甲醛的策略主要有三方面，源头控制，通风和末端治理。
源头控制可以减少甲醛的释放，比如控制建筑板材中含醛胶水的用量。
尿醛树脂作为主要的粘结剂用在板材中，将在几个月甚至几年的时间内持续释放甲醛。
加强通风被证明是非常有效的手段，而且是必要手段。
但是如果室外环境欠佳，通风会带来PM2.5和臭氧的污染[4]。
末端治理包括吸附，光催化氧化，等离子催化，和热催化或室温催化。
物理吸附比如活性炭吸附的有效性局限于他的吸附能力。
另外，吸附饱和后的材料会脱附，引起二次污染[5]。
室内甲醛催化氧化脱除的研究进展
室内甲醛催化氧化脱除的研究进展本文旨在探讨室内甲醛催化氧化脱除的研究进展。
文章首先介绍了室内甲醛脱除问题的背景和意义，然后分析了目前室内甲醛催化氧化脱除的研究现状，包括甲醛脱除的机理、工艺、催化剂种类等内容。
接着详细介绍了选用的研究方法，包括实验设计、数据采集、统计分析等。
通过客观描述和解释研究结果，结合前人研究成果和本研究的贡献，对室内甲醛催化氧化脱除问题的可能原因和解决方案进行探讨和分析。
最后总结了研究结果，并指出了研究的限制和未来研究方向。
随着人们生活水平的提高，室内装修已成为日常生活中不可或缺的一部分。
然而，装修过程中释放的甲醛等有害气体严重危害着人们的身体健康。
因此，研究室内甲醛的脱除方法对提高室内空气质量具有重要意义。
本文主要室内甲醛催化氧化脱除的研究进展，旨在为相关领域的研究提供参考。
目前，室内甲醛催化氧化脱除的研究主要集中在催化剂的研发和优化工艺方面。
其中，催化剂是实现甲醛氧化的关键因素。
常见的催化剂包括金属氧化物、贵金属催化剂等。
光催化氧化法、电化学氧化法等工艺也在研究中得到应用。
本研究采用了文献综述和实验研究相结合的方法。
对国内外相关文献进行梳理和分析，了解甲醛催化氧化脱除的研究现状及发展方向。
然后，结合实验研究，通过对催化剂的筛选、优化和工艺条件的探索，为进一步研究提供理论依据和实验支撑。
实验设计包括催化剂的制备、活性评价和工艺条件的考察。
催化剂的制备采用溶胶-凝胶法、沉淀法等方法。
活性评价通过对比不同催化剂在相同工艺条件下的甲醛去除率来实现。
工艺条件的考察包括温度、湿度、流量等因素的探究。
通过实验研究，我们发现贵金属催化剂如铂、钯等具有较高的甲醛氧化活性。
金属氧化物如二氧化锰、二氧化锡等也表现出良好的催化性能。
光催化氧化法和电化学氧化法在实验条件下均能实现甲醛的有效去除，但受制于反应条件和设备限制，实际应用中存在一定挑战。
分析实验结果，我们发现催化剂的活性与制备方法、载体选择及工艺条件等因素密切相关。
木炭吸收甲醛实验报告
木炭吸收甲醛实验报告
实验目的：
探究木炭对甲醛的吸附能力。
实验材料：
1. 甲醛溶液
2. 木炭颗粒
3. 实验容器（如试管）
4. 滴定管或移液管
实验步骤：
1. 准备实验容器，将适量的木炭颗粒放入容器中。
2. 制备一定浓度的甲醛溶液，可以通过稀释商业甲醛溶液或按照一定比例浓度配制。
3. 使用滴定管或移液管，将一定量的甲醛溶液滴于木炭颗粒上，让其充分接触。
4. 观察甲醛溶液与木炭的接触后变化情况，如颜色变化、气味变化等。
5. 记录观察结果，并作进一步分析。
实验结果与分析：
在与木炭接触后，甲醛溶液可能会出现以下变化：
1. 颜色变淡：如果甲醛溶液开始呈现深黄色或橙色，接触到木炭后颜色可能会逐渐变淡。
2. 气味减弱：甲醛有一种刺激性的刺鼻气味，与木炭接触后，甲醛气味可能会减弱或消失。
3. 悬浮物或沉淀形成：由于木炭具有吸附能力，与甲醛接触后，
可能会形成悬浮物或沉淀。
4. 外观变化：甲醛溶液在与木炭接触后，可能出现浑浊或凝结的现象。
实验结论：
木炭具有一定的吸附甲醛的能力。
通过与甲醛溶液接触，木炭能够降低甲醛含量，使甲醛溶液的颜色变淡、气味减弱以及形成悬浮物或沉淀。
这表明木炭可以作为一种吸附剂，用于甲醛的吸附和净化。
但需要进一步研究和优化，以确定最佳使用条件和吸附效果。
最新的甲醛吸附剂材料研究进展
3
本文将介绍近年来甲醛吸附剂材料的研究进展， 并探讨未来研究方向
1
活性炭
活性炭
1
2
3
4
活性炭是一种广泛 应用的多孔炭材料， 具有高比表面积、 高孔隙率和良好的
吸附性能
它可以有效地吸附 空气中的甲醛，并 且可以重复使用
然而，活性炭的吸 附性能受温度、湿 度和气流速度等因 素的影响，并且需
要定期再生
5 生物质基材料
生物质基材料
随着环保意识的提高，研究人 员开始关注生物质基材料在甲
醛吸附领域的应用
这些材料通常具有可持续性、 可再生性和低成本等优点
例如，木质素基材料具有良好 的物理和化学稳定性，可以有
效地吸附空气中的甲醛
此外，研究人员还尝试将生物 质基材料与其他材料组合在一 起，形成复合材料，以提高其
康做出更大的贡献
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吸附性能
6 未来研究方向
未来研究方向
1
虽然甲醛吸附剂材料的 研究已经取得了一定的 进展，但仍存在许多挑
战和问题需要解决
2
未来研究方向包括：1) 提高材料的吸附性能和 耐久性；2)降低材料的 制造成本；3)研究材料 的再生方法和循环使用 性能；4)探索新型的生 物质基甲醛吸附剂材料
3
通过这些研究，我们可 以为环境保护和人类健
4
然而，分子筛的制造成本较高， 限制了其广泛应用
3
金属氧化物
金属氧化物是一种常见ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 甲醛吸附剂材料，具有高 比表面积、良好的化学稳
甲醛清除材料的制备与性能研究
甲醛清除材料的制备与性能研究甲醛是一种常见的家居污染物，对人的健康有着严重的危害。
因此，研究如何有效清除家居中的甲醛成为了一项热门研究领域。
在这篇文章中，我们将介绍甲醛清除材料的制备与性能研究。
一、甲醛对人健康的危害甲醛是一种有毒有害的化学物质，长期接触会对人体健康造成严重的危害。
甲醛与空气中的氧气发生反应，产生一种叫做甲醛缩合物的有毒物质，长期吸入会引起头痛、头晕、咳嗽、气喘增加等症状，严重者会出现视力障碍、神经衰弱、免疫力下降等严重疾病，甚至导致癌症的发生。
二、现有甲醛清除材料的缺陷目前市面上销售的甲醛清除材料主要是活性炭、甲醛清除剂等，但这些材料也存在着一些问题，比如使用寿命短、清除效率低、价格昂贵等问题。
因此，如何寻找一种更加高效、经济、环保的甲醛清除材料成为了研究人员的关注焦点。
三、甲醛清除材料的制备方法1. 产生活性氢氧化铝首先制备活性氢氧化铝，其制备方法为将氢氧化铝粉末与稀硝酸混合，经过蒸馏和干燥制备得到。
活性氢氧化铝的主要作用是提高甲醛清除材料的吸附性能。
2. 制备多孔材料制备一种多孔材料，其制备方法为采用高温热解技术将聚苯乙烯与氢氧化铝混合，经过加热处理后得到具有多孔结构的材料，其孔径大小为5-20纳米，能够很好地吸附甲醛。
3. 制备高活性甲醛清除剂将活性氢氧化铝与多孔材料进行混合，然后以甲醛为目标物，采用涂覆法制备甲醛清除剂。
其制备方法为将多孔材料浸泡在活性氢氧化铝溶液中，然后使用喷淋机将混合溶液喷涂在膜材料上，最后在60℃左右下进行烘干。
四、甲醛清除材料的性能研究经过对制备甲醛清除材料的性能研究表明，该材料的甲醛吸附容量为259.4mg/g，比市面上销售的甲醛清除剂吸附容量要高出很多。
此外，该材料还具有很好的稳定性，使用寿命长达2年以上，价格相对较低，且无污染源。
结语：目前，人们日常生活中环保意识的提高，对于清洁空气的要求越来越高。
因此研究与制作安全、高效、环保的甲醛清除材料也愈加的重要。
锰分解甲醛
锰分解甲醛
锰可以分解甲醛，但需要在特定的条件下进行。
甲醛是一种常见的室内空气污染物，主要来源于装修和家具等建材中的甲醛释放。
甲醛是一种有害物质，长期暴露在高浓度的甲醛环境中可能会对人体造成危害。
锰分解甲醛的过程通常需要催化剂的帮助。
锰可以作为催化剂的一种成分，促进甲醛的分解反应。
然而，具体的分解条件和反应机制可能因不同的研究结果而有所不同。
需要注意的是，虽然锰可以分解甲醛，但并不是所有的锰都具备这种能力。
此外，锰的分解能力可能受到多种因素的影响，如温度、湿度、光照等。
因此，在使用锰来分解甲醛时，需要综合考虑各种因素，确保其效果和安全性。
如果您想了解更多关于锰分解甲醛的信息，建议查阅相关的科学文献或咨询专业的环保机构。
催化降解甲醛用MnO2研究进展
催化降解甲醛用MnO2研究进展章玲君王敬蕊（宁波工程学院电子与信息工程学院浙江·宁波315000）摘要过渡金属氧化物催化氧化法是一种具有实用价值的甲醛去除方法，其中以MnO2催化剂性能最佳。
本文介绍了MnO2催化剂的发展状况，包括反应机理及各种影响因素对研究思路的影响，提出了可行的研究方向和对实际应用的展望。
关键词甲醛催化氧化MnO2中图分类号：TQ426文献标识码：A甲醛是主要的室内空气污染物之一，长期接触甲醛会对人的身体健康造成严重的损害。
在现有的去除室内甲醛的技术研究中，过渡金属氧化物催化氧化法可将甲醛通过催化剂氧化成H2O和CO2，其具有去除效率高、成本低、设备简单、无二次污染等优点，因而受到广泛关注。
在现有的过渡金属氧化物催化剂中，以锰系氧化物的性能最佳。
在较早的研究中，研究者通过控制反应条件，制备了软锰矿、隐钾锰矿、水钠锰矿、斜方锰矿等各种晶型的锰氧化物，比较发现其中隐钾锰矿型氧化锰（K-OMS-2）的催化性能最好。
隐钾锰矿型氧化锰具有纳米管状结构，研究者认为其良好的催化性能是源自于其孔径尺寸与甲醛分子大小相当。
H.Tian 等改进了制备方法，通过简单低温的条件制备出K-OMS-2，在100℃下达到了64%的甲醛降解率。
之后M.A.Sidheswaran 等人制备的复合晶型MnO2在室温及接近室内空气流速的测试下达到了80%的甲醛降解率。
随着研究的深入和制备条件的优化，具有更高比表面积的水钠锰矿型MnO2表现出更好的性能。
J.H.Zhang等人制备的水钠锰矿型氧化锰在80℃下可以将甲醛完全转换为CO2。
而J.L.Wang等人通过KMnO4与草酸铵反应制备的水钠锰矿型氧化锰在室温下通过一段时间反应可以实现对甲醛的完全降解，并且探究了空气湿度和层间阳离子对催化性能的影响。
很显然，催化氧化法需要一定的反应温度才能发挥效果。
而对于过渡金属催化剂本身，其性能受到多种方面的影响，其中比表面积和表面缺陷的影响最大。
炭材料载体-二氧化锰复合材料去除甲醛的研究
ｇａｓｅｏｕｓ
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ａｄｄｉｔｉｏｎ，ｒｅｄｕｃｅｄ ｇｒａｐｈｅｎｅ
ｏｘｉｄｅ（ＲＧＯ）／Ｍｎ０２
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ＲＧ０／Ｍｎ０２ ａｅｒｏｇｅｌｓ ｉｎ ｒｅｍｏｖａｌ ｏｆ ｇａｓｅｏｕｓ
ｏｎ
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ａ‘ＭＷＣＮＴ．ＭＷＣＮＴ／Ｍｎ０２ ｎａｎｏｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ
ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ
ｉｎ ｒｅｍｏｖａｌ
ｆｏｒｍａｌｄｅｈｙｄｅ．Ａｍｏｎｇ ｔｈｅ ＭＷＣＮＴ／Ｍｎ０２ ｎａｎｏｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ，ｔｈｏｓｅ ｗｉｔｈ ３０ ｗｔ％ｏｆ
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学位论文作者签名：苍僮亟
签字日期：＞ｄ，缉≥月）／日
学位论文版权使用授权书
本学位论文作者完全了解云洼王些太堂有关保留、使用学位论文的规定。
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ＯＭＳ－２．Ｈｅｒｅ，
ＯＭＳ一２ ｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓ ｓｕｐｐｏｒｔｅｄ
ｇｒａｐｈｅｎｅ ｔｏ
ｏｎ
ｍｕｌｔｉ－ｗａｌｌｅｄ ｃａｒｂｏｎ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ，ａｎｄ
ｎａｎｏｔｕｂｅ（ＭＷＣＮＴ）ａｎｄ
ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ
ｗｅｒｅ
ｆｏｒｍ
ｃｏｒｒｅｓｅｍｂｌｅｄ ｉｎｔｏ ｆｉｌｍｓ
二氧化锰催化分解甲醛的原理
二氧化锰催化分解甲醛的原理二氧化锰（MnO2）是一种常见的催化剂，可以促使甲醛（HCHO）分解为二氧化碳（CO2）和水（H2O）。
其催化分解甲醛的原理可以通过以下几个方面来解释。
二氧化锰具有良好的氧化性。
由于其电子结构的特殊性质，二氧化锰可以接受甲醛分子中的氢原子，使甲醛氧化为CO2和H2O。
这是因为甲醛中的碳原子氧化为CO2，而氢原子则与氧原子结合形成水。
这个过程中，二氧化锰催化剂本身并不参与化学反应，只是提供了一个催化作用的平台。
二氧化锰具有较大的比表面积。
催化剂的活性通常与其比表面积有关，比表面积越大，催化剂与反应物之间的接触面积越大，反应速率也就越快。
二氧化锰的结构具有许多小孔和微孔，这增加了催化剂的比表面积，提高了甲醛分解反应的效率。
二氧化锰还具有较好的稳定性和再生能力。
由于甲醛分解反应是一个连续进行的过程，催化剂需要具备一定的稳定性以保持长时间的催化活性。
二氧化锰在高温条件下具有较好的稳定性，可以耐受反应过程中的高温。
同时，当催化剂失活时，可以通过简单的再生过程来恢复催化活性，提高了催化剂的使用寿命。
甲醛分解反应的速率还受到其他因素的影响，如温度、压力和反应物浓度。
通常情况下，反应温度越高，反应速率越快，但过高的温度可能会导致副反应的发生。
同时，较高的压力和较低的甲醛浓度也有助于提高反应速率。
因此，在实际应用中，需要根据具体情况选择合适的反应条件。
二氧化锰作为一种催化剂，可以促使甲醛分解为二氧化碳和水。
其催化分解甲醛的原理主要包括其氧化性、较大的比表面积、良好的稳定性和再生能力等因素。
研究和应用二氧化锰催化剂有助于提高甲醛分解反应的效率和可持续性。
二氧化锰脱除甲醛机理的探讨
二 氧 化 锰 脱 除 甲醛 机 理 的 探 讨
王文超 ， 王 英 ， 丽 娜 王
（ 东 省 煤 田地 质 局 山 东 煤 炭 质 量 检 测 中 心 ， 东 泰 安 ２ １ ０ ） 山 山 ７ ０ ０
摘
要 ： 内 空气 污 染 正 威 胁 着 人 类 的 身 体 健 康 ， 甲 醛 是 室 内 主 要 污 染 物 之 一 。 借 助 傅 立 叶 变 室 而 换 红 外 光 谱 、 射 线 光 电 子 能 谱 和 热 重 分 析 对 二 氧 化 锰 脱 除 甲 醛 前 后 进 行 了 表 征 。通 过 ｘ 对 表 征 结 果 的 比 较 可 知 ， 脱 除 甲 醛 过 程 中 ， 氧 化 锰 起 了 催 化 氧 化 作 用 ， 将 甲醛 氧 化 在 二 能 成 二 氧 化 碳 和 水 ， 能 使 甲醛 缩 聚 生成 多 聚 甲醛 。 也
５ ５ｃｎ 附 近 为 Ｍｎ ８ ｒ ～０ 的特征 吸 收峰 ｌ １ 。 与脱 除 甲醛 前 比较 ， 氧 化 锰 的 脱 除 甲醛 后 的 二
变换 红 外 光 谱 仪 （ 化 钾 压 片 法 制 样 ， 辨 率 ４ 溴 分
ｃ ｍ～ ， 描次 数 １ ０次 ） 扫 ０ 和美 国 Ｐ Ｅ公 司制 造 的 Ｐ ＨＩ
关键 词 ： 甲醛 ； 氧 化 锰 ； 属 氧 化 物 催 化 二 金 中图分类号 ： ５６ Ｘ ｏ 文 献标 识 码 ： Ａ
继“ 煤烟 型” “ 化学 烟 雾型 ” 染之 后 ， 、光 污 现代 人 正身 陷 以“ 内空 气 污 染 ” 室 为标 志 的 第 三 污染 时 期 。
甲醛 因来 源广 、 性大 、 染 时间 长等 已成 为 室 内主 毒 污 要污 染 物之一 。近 几 年 ， 内外 采 取 了多 种 方 法 治 国 理室 内空气 中 的 甲醛 污 染口 。其 中 ， 属 氧 化 物 ］ 金 催化 法是 指不 需要 光 能 ， 常 温 下 仅 靠 金 属 氧 化 物 在 的强 氧 化 性 及 其 表 面 性 质 将 甲 醛 等 有 机 物 氧 化 。 Ｙｏｈｋ 等 ｓ ｉａ 在研 究 中发 现 所 有 金 属 氧 化 物 中二 氧化锰 和 甲醛 有最 高 的反 应性 。本 文 首 次借 助傅 立
一种负载二氧化锰的活性炭甲醛吸附剂的制备方法[发明专利]
![一种负载二氧化锰的活性炭甲醛吸附剂的制备方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/8c292871326c1eb91a37f111f18583d049640fdf.png)
(10)申请公布号(43)申请公布日 (21)申请号 201510793576.2(22)申请日 2015.11.18B01J 20/20(2006.01)B01J 20/30(2006.01)B01D 53/02(2006.01)(71)申请人福建翔丰华新能源材料有限公司地址366000 福建省三明市永安市贡川镇福川工业园(72)发明人宋宏芳 赵东辉 李芳 戴涛周鹏伟(74)专利代理机构东莞市神州众达专利商标事务所(普通合伙) 44251代理人刘汉民(54)发明名称一种负载二氧化锰的活性炭甲醛吸附剂的制备方法(57)摘要本发明公开一种负载二氧化锰的活性炭甲醛吸附剂的制备方法，包括有如下步骤：1)将活性炭、高锰酸钾、浓硫酸依次加入到去离子水中，在70～95℃水浴加热下搅拌进行反应100～200分钟；2)反应结束后用蒸馏水充分清洗去除未反应的高锰酸钾和硫酸，在80-100℃下干燥12-24h，即得到负载二氧化锰的活性炭甲醛吸附剂。
按质量比计，活性炭∶高锰酸钾∶去离子水∶浓硫酸之比为1：0.1～5：100～500：1-5。
本发明制备方法中使用的高锰酸钾可以对活性炭再造孔，通过与活性炭表面的碳发生刻蚀，调节活性炭表面的孔口结构和孔口尺寸。
(51)Int.Cl.(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书1页 说明书3页CN 105435740 A 2016.03.30C N 105435740A1.一种负载二氧化锰的活性炭甲醛吸附剂的制备方法，其特征在于：包括有如下步骤：1)将活性炭、高锰酸钾、浓硫酸依次加入到去离子水中，在70～95℃水浴加热下搅拌进行反应100～200分钟；2)反应结束后用蒸馏水充分清洗去除未反应的高锰酸钾和硫酸，在80-100℃下干燥12-24h，即得到负载二氧化锰的活性炭甲醛吸附剂。
2.根据权利要求1所述一种负载二氧化锰的活性炭甲醛吸附剂的制备方法，其特征在于：按质量比计，活性炭∶高锰酸钾∶去离子水∶浓硫酸之比为1：0.1～5：100～500：1-5。
一种用于室温下去除甲醛的含锰催化剂及其制备方法[发明专利]
![一种用于室温下去除甲醛的含锰催化剂及其制备方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/2998eeebba1aa8114531d930.png)
专利名称：一种用于室温下去除甲醛的含锰催化剂及其制备方法
专利类型：发明专利
发明人：李伟,吴伟,关庆鑫
申请号：CN201811403686.3
申请日：20181123
公开号：CN109513448A
公开日：
20190326
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明提出一种以改性活性炭为载体，用于室温下去除甲醛的含锰催化剂的制备方法。
该催化剂以二氧化锰为主要的活性中心，改性活性炭为载体，通过浸渍法将含锰活性组分负载在活性炭载体上，然后低温烘干并在惰性气体氛围下高温焙烧后得到。
本发明中，我们首次将高分散的锰氧化物作为活性物质，臭氧改性活性炭作为载体应用到空气净化催化剂材料合成中。
该含锰催化剂可以实现在室温下对甲醛的催化氧化，可应用于空气净化领域。
申请人：南开大学
地址：300071 天津市南开区卫津路94号
国籍：CN
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除甲醛的原理 化学反应法
除甲醛的原理及化学反应法1. 引言甲醛是一种常见的有机挥发性物质，广泛存在于我们的生活环境中。
它具有刺激性气味，对人体健康有很大的危害，可能导致眼睛疼痛、呼吸困难、头痛等症状。
因此，除甲醛成为了很多人关注和重视的问题。
在除甲醛方法中，化学反应法是一种常用且有效的方法。
本文将详细解释与除甲醛的原理及化学反应法相关的基本原理。
2. 甲醛的特性与危害2.1 甲醛的特性甲醛（化学式：HCHO）是一种无色气体，在室温下具有刺激性气味。
它是一种高度挥发性物质，能够迅速蒸发成为空气中的气体。
2.2 甲醛对人体健康的危害长期暴露在高浓度甲醛环境中会对人体健康造成严重影响。
首先，甲醛是一种强烈的刺激性气体，会引起眼睛、鼻腔和呼吸道的刺激，导致眼睛疼痛、流泪、咳嗽等症状。
其次，甲醛还是一种致癌物质，长期暴露可能导致白血病、鼻咽癌等恶性肿瘤的发生。
3. 化学反应法除甲醛的原理化学反应法是一种通过与甲醛发生化学反应将其转化为无害物质的方法。
常见的化学反应法包括氧化法、还原法和吸附法等。
3.1 氧化法氧化法是将甲醛氧化为无害的二氧化碳和水。
常用的氧化剂有高锰酸钾（KMnO4）、过硫酸钠（Na2S2O8）等。
以高锰酸钾为例，其与甲醛发生如下反应：2KMnO4 + 5HCHO + 3H2SO4 → K2SO4 + 2MnSO4 + 8H2O + 5CO2在该反应中，高锰酸钾被还原为二氧化锰（MnO2），甲醛被氧化为二氧化碳（CO2）和水（H2O）。
这样，甲醛就被完全转化为无害物质。
3.2 还原法还原法是通过还原剂将甲醛还原为无害的醇类物质。
常用的还原剂有亚硫酸氢钠（NaHSO3）、亚硫酸铵（NH4HSO3）等。
以亚硫酸氢钠为例，其与甲醛发生如下反应：NaHSO3 + HCHO → CH2(OH)2 + NaHSO4在该反应中，亚硫酸氢钠被氧化为硫代硫酸钠（NaHSO4），甲醛被还原为乙二醇（CH2(OH)2）。
乙二醇是一种无毒、无害的物质。
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ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ
ｉｎ ｒｅｍｏｖａｌ ｏｆ
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ｓｏｌｕｔｉｏｎ．ＭＷＣＮＴ／Ｍｎ０２ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｆｉｌｍ
ｈｏｍｏｇｅｎｅｏｕｓ ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｉｃａｌ
ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ ｈｉｇｈ
２．３．２透射电子显微镜……………………………………………………一２０
２．３．３
Ｘ．射线衍射…………………………………………………………．．２１
２．３．４热重分析……………………………………………………………一２１
门
学位论文作者签名：套侵亟
签字日期：州缉３月拥
导师签名：我
签字日期：州多年≥月）／日
万方数据
Ｊ螋螋荆ｆ
学位论文的主要创新点
一、真空抽滤法将采用共沉淀法制备的多壁碳纳米管（ＭＷＣＮＴ） ／Ｍｎ０２纳米复合材料沉积在酸化多壁碳纳米管（ａ－ＭＷＣＮＴ）基膜表 面，获得了结构紧密的新型ＭＷＣＮＴ／Ｍｎ０２复合膜，并研究了其对 低浓度气相甲醛的去除能力。 二、采用水热法自组装技术将氧化石墨烯（ＧＯ）与Ｍｎ０２纳米线的 混合分散液进行水热组装，制备了一种新型的还原氧化石墨烯（ＲＧＯ） ／Ｍｎ０２水凝胶，再通过氨水交联反应和冷冻干燥过程，获得了一种 新型的三维多孔的ＲＧＯ／Ｍｎ０２气凝胶，并研究了其对低浓度气相甲 醛的去除能力。
学位论文作者签名：苍僮亟
签字日期：＞ｄ，缉≥月）／日
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ｉｓ ９２．３％ｈｉｇｈｅｒ
ｔｈａｔ ｏｆ Ｍｎ０２ ａｅｒｏｇｅｌｓ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃｒｙｐｔｏｍｅｌａｎｅ
ｍａｎｇｅｓｅ ｄｉｏｘｉｄｅ；ＭＷＣＮＴ；ｇｒａｐｈｅｎｅ；ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｆｉｌｍ；
ａｅｒｏｇｅｌ；ｒｅｍｏｖａｌ ｏｆ ｆｏｒｍａｌｄｅｈｙｄｅ
万方数据
目录
第一章绪论…………………………………………………………………………．．１
１．４．２碳纳米管的性能……………………………………………………．．１２ １．４．３碳纳米管在催化方面的应用………………………………………．．１３ １．５石墨烯的概述………………………………………………………………１４ １．５．１石墨烯的性能………………………………………………………．．１４ １．５．２三维石墨烯及其制备………………………………………………．．１５ １．５．３三维石墨烯在催化方面的应用……………………………………．．１６
ｆｏｒｍａｌｄｅｈｙｄｅ ｔｈａｎ
ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｆｉｌｍ
ｗｉｔｈ
Ｍｎ０２．
万方数据
ＲＧＯ／Ｍｎ０２ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｔｈａｎ
ａｅｒｏｇｅｌｓ ｓｈｏｗ
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ａｎｄ ｈｉｇｈ
ｉｎ ｒｅｍｏｖａｌ ｏｆ ｇａｓｅｏｕｓ
ｆｏｒｍａｌｄｅｈｙｄｅ（６２．５％）ｗｈｉｃｈ
ＭＷＣＮＴ／Ｍｎ０２ ｎａｎｏｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ ｗｉｔｈ
ｈｉｇｈｅｓｔ ａｃｔｉｖｉｔｙ ｉｎ ｒｅｍｏｖａｌ ｏｆ ｆｏｒｍａｌｄｅｈｙｄｅ
ｗｅｒｅ ａｓｓｅｍｂｌｅｄ ｉｎｔｏ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｆｉｌｍｓ ｔｏ ｓｔｕｄｙ ｔｈｅｉｒ ｃａｔａｌｙｔｉｃ ａｃｔｉｖｉｔｙ ｉｎ ｒｅｍｏｖａｌ ｏｆ
ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎ
ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ（ＴＥＭ），Ｘ－ｒａｙ
ｆｏｒｃｅ
ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ（ＸＲＤ），Ｘ－ｒａｙ ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ（ＡＦＭ）．
ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ（ｘＰｓ），ａｔｏｍｉｃ
Ｔｈｅ
ｏｆ
ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ
ｔｈａｔ，Ｍｎ０２
ｎａｎｏｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ ｗｅｒｅ ｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌｌｙ ｃｏａｔｅｄ ｐｏｓｓｅｓｓ ｇｏｏｄ
独创性声明
本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的 研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表
或撰写过的研究成果，也不包含为获得云婆王些太堂或其他教育机构的学位或
证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文 中作了明确的说明并表示了谢意。
ｏｎ
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ｆｏｒｍａｌｄｅｈｙｄｅ．Ａｍｏｎｇ ｔｈｅ ＭＷＣＮＴ／Ｍｎ０２ ｎａｎｏｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ，ｔｈｏｓｅ ｗｉｔｈ ３０ ｗｔ％ｏｆ
ｓｈｏｗ ｔｈｅ ｈｉｇｈｅｓｔ
ａ－ＭＷＣＮＴ
１．１降解甲醛的背景及意义………………………………………………………ｌ １．２甲醛去除的方法和研究现状…………………………………………………１ １．２．１物理吸附法……………………………………………………………１ １．２．２光催化氧化法…………………………………………………………２
１．２．３多相催化氧化法………………………………………………………３
ＯＭＳ－２．Ｈｅｒｅ，
ＯＭＳ一２ ｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓ ｓｕｐｐｏｒｔｅｄ
ｇｒａｐｈｅａｒｂｏｎ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ，ａｎｄ
ｎａｎｏｔｕｂｅ（ＭＷＣＮＴ）ａｎｄ
ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ
ｗｅｒｅ
ｆｏｒｍ
ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ
ｏｒ
ｔｈｅｎ ｔｈｅ
ａｓｓｅｍｂｌｅｄ ｉｎｔｏ ｆｉｌｍｓ
万方数据
捅要
甲醛作为一种常见的室内污染物，治理研究一直备受关注。隐钾锰矿型二
氧化锰（ＯＭＳ．２）是一种高效催化降解甲醛的过渡金属氧化物。目前，对ＯＭＳ．２ 催化能力的增强方法主要包括负载贵金属法和引入炭材料载体法，由于负载贵
金属法的成本太高，因此本文拟采用引入炭材料载体法，通过将ＯＭＳ．２负载于
高比表面积的碳纳米管和石墨烯上制备相应的复合材料，并将复合材料分别组 装成膜或气凝胶，以期达到提高催化剂活性和防止催化剂发生粉尘污染的目的。 本文通过共沉淀法制备了多壁碳纳米管（ＭｗＣＮＴ）／Ｍｎ０２纳米复合材料， 并通过优化酸化多壁碳纳米管（ａ－ＭＷＣＮＴ）的组成比制备了去除甲醛能力优异 的ＭＷＣＮＴ／Ｍｎ０２纳米复合材料。将优化后的ＭＷＣＮＴ／Ｍｎ０２纳米复合材料通 过真空抽滤法制备了ＭＷＣＮＴ／Ｍｎ０２复合膜，并探究了其对气相甲醛的去除能 力。另外，通过水热合成法制备了三维多孔的还原氧化石墨烯（ＲＧＯ）／Ｍｎ０２ 气凝胶，同时探究了其对气相甲醛的去除能力。利用扫描电子显微镜（ＳＥＭ）、
甲醛气体具有较好的去除能力（６２．５％），较之对应的Ｍｎ０２气凝胶，其去除甲醛 能力提高了９２．３％。
关键词：隐钾锰矿型二氧化锰；多壁碳纳米管；石墨烯；复合膜；气凝胶；甲
醛去除
万方数据
ＡＢ ＳＴＲＡＣＴ
Ｆｏｒｍａｌｄｅｈｙｄｅ ｉｓ
ｏｆ
ａ
ｃｏｍｍｏｎ ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ ｉｎ ｉｎｄｏｏｒ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，ａｎｄ ｔｈｅ ｒｅｍｏｖａｌ ｍｏｒｅ ａｎｄ ｍｏｒｅ ａｔｔｅｎｔｉｏｎ ｒｅｃｅｎｔｌｙ．Ｃｒｙｐｔｏｍｅｌａｎｅ ｍａｎｇｅｓｅ
ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ
ｉｎ ｒｅｍｏｖａｌ ｏｆ ｇａｓｅｏｕｓ
ｆｏｒｍａｌｄｅｈｙｄｅ（５３．１％）．ＭＷＣＮＴ／Ｍｎ０２ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ
ｉｎ ｒｅｍｏｖａｌ ｏｆ ｇａｓｅｏｕｓ
ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｆｉｌｍ ｐｏｓｓｅｓｓｅｓ ６８．０％ｈｉｇｈｅｒ ｔｈａｔ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ
１．３二氧化锰概述………………………………………………………………．．４ １．３．１二氧化锰的分类………………………………………………………４ １．３．２二氧化锰的应用………………………………………………………６
１．３．３
ＯＭＳ．２的制备…………………………………………………………７
１．３．４复合技术在Ｍｎ０２催化降解ＨＣＨＯ中的应用………………………９ Ｉ．４碳纳米管概述………………………………………………………………１０ １．４．１碳纳米管的结构……………………………………………………．．１０
ｈｉ曲ｃｏｓｔ
ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｓｕｐｐｏｒｔｉｎｇ ｎｏｂｌｅ ｍｅｔａｌｓ，ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｉｎｔｒｏｄｕｃｉｎｇ ｃａｒｂｏｎ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ａｓ
ｓｕｐｐｏｒｔｓ Ｗａｓ ｃｈｏｓｅｎ ａｓ ｔｈｅ ｗａｙ ｔｏ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｃａｔａｌｙｔｉｃ ａｃｔｉｖｉｔｙ ｏｆ
３０
ｗｔ％时所制备的ＭＷＣＮＴ／Ｍｎ０２纳米复合材料去除甲醛性能最佳，其对溶液中
低浓度的甲醛去除率为４１．６％。ＭＷＣＮＴ／Ｍｎ０２复合膜表面形貌十分平整，对甲 醛气体具有较好的去除能力（５３．１％），较之对应的Ｍｎ０２复合膜，其去除甲醛能 力提高了６８．Ｏ％。
ＲＧＯ／Ｍｎ０２气凝胶呈现三维多孔的气凝胶结构，并且，ＲＧＯ／Ｍｎ０２气凝胶对
透射电子显微镜（ＴＥＭ）、Ｘ射线衍射（ＸＩｍ）、Ｘ射线光电子能谱（ＸＰＳ）和
原子力显微镜（ＡＦＭ）等对其结构和性能进行了表征。 结果表明，ＭＷＣＮＴ／Ｍｎ０２纳米复合材料中的Ｍｎ０２成功负载于ａ－ＭＷＣＮＴ表
面。ＭＷＣＮＴ／Ｍｎ０２纳米复合材料对甲醛具有较好的去除能力。在不同ａ．ＭＷＣＮＴ 组成比条件下制备了ＭＷＣＮＴ／Ｍｎ０２纳米复合材料，其中，当ａ－ＭＷＣＮＴ比重为