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随着现代化进程的不断加速,新型材料广泛用于室内装饰,给我们带来了视觉享受的同时,亦带来了副作用如废气的排放。室内装饰包括墙面装饰涂料、装饰地板、家具及其他用品的装饰等,通常会散发出来一些挥发性有机物,这些物质将对人体健康造成极大的损害,其中最主要的成分就是甲醛,长久暴露在低浓度的甲醛环境中可能会致癌,并且对人体的呼吸系统造成损害。活性炭是目前应用最为广泛的吸附剂之一,具有丰富的孔隙结构和巨大的比表面积,能够有效地吸附空气中的甲醛。但是市面上的活性炭对甲醛的吸附容量有限,且不能有效地处理或分解甲醛,容易造成二次污染。负离子粉能够在空气中产生负氧离子,有效促进甲醛的分解。因此,对活性炭与负离子粉的复合改性,将有可能提高对空气中甲醛的吸附去除效果。本文制备了三种负离子粉改性的活性炭复合材料,采用FTIR、XRD、SEM、TGA等方法对所得材料进行了结构和形貌的表征,研究了吸附时间、吸附剂用量、吸附次数等因素对甲醛吸附去除性能的影响。具体涉及如下方面:(1)聚丙烯酸/负离子/活性炭复合材料的制备及其对甲醛的吸附去除研究采用活性炭和负离子粉作为基本原料,通过与丙烯酸接枝聚合和戊二醛交联制备了聚丙烯酸/负离子/活性炭复合材料(PAA/NG/AC)。FTIR分析表明,实验得到了目标产物。SEM分析可知,PAA/NG/AC具有层状结构,在片层上负载有大小不一的颗粒。吸附研究结果表明,产物对甲醛具有高效的吸附去除性能,吸附剂最佳用量为2.0 g,吸附饱和时间约10 h,最大的去除率高达96.0%。吸附过程符合拟二级动力学和Langmuir等温模型。经过五次吸附-脱附循环后对甲醛的去除率仍达82.0%以上,产物的再生性能较好,产物释放的负氧离子含量仍保持几乎不变。(2)改性二氧化钛/负离子/活性炭复合材料的制备及其对甲醛的吸附去除研究采用活性炭和负离子粉为基本原料,使用溶液凝胶法制备负载二氧化钛的活性炭,与负离子粉混合均匀后,经丙烯酸改性和戊二醛交联,最后制备出改性二氧化钛/负离子/活性炭复合材料(Ti O2/NG/AC)。FTIR分析表明,实验得到了目标产物。SEM分析可知,产物表面负载大小不同的颗粒,表明戊二醛成功交联了改性活性炭和负离子粉。吸附研究结果表明,产物对甲醛具有高效的吸附去除性能。吸附剂最佳用量为2.0 g,吸附平衡时间约10 h,去除率最高可达98.0%。吸附过程符合拟二级动力学和Langmuir等温模型。经过五次吸附-脱附循环实验结果表明,产物脱附再生性能较好,对甲醛的去除率仍达82.0%以上,产物释放的负氧离子浓度仍保持几乎不变。(3)多胺化壳聚糖/负离子/活性炭复合材料的制备及其对甲醛的吸附去除研究采用活性炭、负离子粉、壳聚糖为基本原料,使用浸渍法制备负载二氧化锰的改性活性炭,采用四乙烯五胺改性壳聚糖,戊二醛为交联剂,成功地制备多胺化壳聚糖/负离子/活性炭复合材料(CS/NG/AC)。FTIR分析表明,实验得到了目标产物。SEM分析表明,复合材料的表面连接了大小不一的颗粒。吸附研究结果表明,产物对甲醛具有高效的吸附去除性能,吸附剂最佳用量是0.5 g,吸附平衡时间约10 h,吸附去除率高达98.3%。吸附过程符合拟二级动力学和Langmuir等温模型。经过五次吸附-脱附循环后对甲醛的去除率仍达83.2%以上,产物的脱附再生性能较好,产物释放的负氧离子含量无明显变化。上述研究结果表明,三种经过改性的负离子/活性炭复合材料对室内甲醛具有良好的吸附去除性能,良好的再生循环能力和持续吸附能力,能够持续地释放出负氧离子。因此,上述吸附剂有望用于处理室内甲醛或空气中的挥发性有机物。