本發(fā)明屬于吸附領(lǐng)域，涉及一種胺基蒎烯甲醛吸附劑及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、甲醛又稱蟻醛，具有強(qiáng)烈刺激性氣味，是一種危害人們身體健康的空氣污染物。隨著社會(huì)的進(jìn)步，物質(zhì)生活水平的提高，人們對(duì)環(huán)境的要求也隨之增高，越來越多的人開始關(guān)注室內(nèi)環(huán)境，尤其是空氣質(zhì)量。研究室內(nèi)空氣中的甲醛凈化技術(shù)，提高室內(nèi)空氣質(zhì)量，具有非常重要的意義。

2、目前用于空氣中甲醛脫除的方法有吸附法、催化氧化法、生物降解法、等離子體技術(shù)等。這些方法各有優(yōu)缺點(diǎn)，而其中最常用的是吸附法。目前以各類活性炭及其制品為主的固體吸附劑只對(duì)非極性或弱極性的物質(zhì)有比較強(qiáng)的吸附作用，而對(duì)強(qiáng)極性的甲醛吸附容量非常小，而且在吸附飽和即溫度較高的情況下容易被二次釋放。因此，急需開發(fā)一種低成本，對(duì)人體無危害，除甲醛效率高凈化材料。

3、蒎烯是一種有機(jī)化合物，化學(xué)式為c10h16，為無色透明液體，微溶于水，不溶于丙二醇、甘油，溶于乙醇、乙醚、氯仿、冰醋酸等多數(shù)有機(jī)溶劑，多用于合成其他的香料，但其本身也屬于一種voc，且具有低毒性。如何利用蒎烯的性能，從而將其用于甲醛的吸附在現(xiàn)有技術(shù)中未見報(bào)道。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明提供一種胺基蒎烯甲醛吸附劑，其對(duì)蒎烯進(jìn)行胺基改性，在環(huán)結(jié)構(gòu)上引入多個(gè)胺基，隨后將胺基蒎烯負(fù)載到基體材料上，利用胺基與甲醛的作用實(shí)現(xiàn)對(duì)甲醛的高效吸附，尤其使得吸附劑在高相對(duì)濕度條件下仍然具備對(duì)甲醛的高吸附活性。

2、在一個(gè)實(shí)施方式中，胺基蒎烯具體指二胺基蒎烯，其制備原理及步驟具體如下：

3、

4、步驟1：將α-蒎烯中加入一定量的ccl4，在0℃下攪拌，滴加一定量的液溴，反應(yīng)一定時(shí)間；反應(yīng)完畢后，水洗去除殘余溴；旋蒸去除ccl4得到2,6-二溴莰烷。

5、步驟2：向2,6-二溴莰烷中加入少量聚乙二醇，攪拌均勻后通入氨氣，維持一定溫度。氨氣通入結(jié)束后持續(xù)反應(yīng)一定時(shí)間。旋蒸去除聚乙二醇和未反應(yīng)物，得到二胺基蒎烯產(chǎn)物。

6、步驟3：將二胺基蒎烯負(fù)載到基體材料上，得到目標(biāo)產(chǎn)物胺基蒎烯甲醛吸附劑。

7、步驟1中，液溴的用量為nα-蒎烯：n液溴＝1：1，反應(yīng)時(shí)間為8-12h。

8、步驟2中，反應(yīng)溫度為28-32℃，氨氣通入量為n氨氣：n2,6-二溴莰烷＝2：1，氨氣通入結(jié)束后反應(yīng)1-3h。

9、步驟3中的基體材料不做限制，適宜的基體材料為活性炭、氧化鈦、氧化錳、氧化硅、n摻雜tio2、zn摻雜tio2、鈦酸鈣、膨脹石墨等，負(fù)載方法同樣不做限制，只要能將胺基蒎烯成功負(fù)載到基體材料上即可，適宜的負(fù)載方法包括浸漬法、噴涂法、旋涂法等。二胺基蒎烯負(fù)載量為吸附材料的2-5wt％。

10、在另一個(gè)實(shí)施方式中，胺基蒎烯具體指多胺基蒎烯，其制備原理及步驟具體如下：

11、

12、步驟1’：將α-蒎烯中加入一定量的ccl4，在0℃下攪拌，滴加液溴，反應(yīng)一定時(shí)間；反應(yīng)完畢后，水洗去除殘余溴；旋蒸去除ccl4得到2,6-二溴莰烷。

13、步驟2’：將2,6-二溴莰烷攪拌加熱升溫至一定溫度，滴加一定量的液溴，并紫外光照射，待滴加完畢，繼續(xù)攪拌至溶液顏色變化為淡黃色，停止反應(yīng)，水洗去除殘余溴，得到多溴蒎烯基取代物。

14、步驟3’：向多溴蒎烯基取代物中加入少量聚乙二醇，攪拌均勻后通入氨氣，維持一定溫度。氨氣通入結(jié)束后反應(yīng)一定時(shí)間。旋蒸去除聚乙二醇和未反應(yīng)物，得到多胺基蒎烯產(chǎn)物。

15、步驟4’：將多胺基蒎烯負(fù)載到基體材料上，得到目標(biāo)產(chǎn)物多胺基蒎烯甲醛吸附劑。

16、步驟1’中，液溴的用量為nα-蒎烯：n液溴＝1：1，反應(yīng)時(shí)間為8-12h。

17、步驟2’中，反應(yīng)溫度為40-60℃，液溴用量為n2,6-二溴莰烷：n液溴＝1：1.5。

18、步驟3’中，反應(yīng)溫度為28-32℃，氨氣通入量為n氨氣：n多溴蒎烯基取代物＝5：1，氨氣通入結(jié)束后反應(yīng)1-3h。

19、步驟4’中的基體材料不做限制，適宜的基體材料為活性炭、氧化鈦、氧化錳、氧化硅、n摻雜tio2、zn摻雜tio2、鈦酸鈣、膨脹石墨等，負(fù)載方法同樣不做限制，只要能將胺基蒎烯成功負(fù)載到基體材料上即可，適宜的負(fù)載方法包括浸漬法、噴涂法、旋涂法等。多胺基蒎烯負(fù)載量為吸附材料的2-5wt％。

20、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

21、1、通過在蒎烯環(huán)結(jié)構(gòu)上引入br，再巧妙地以此為媒介將胺基引入到蒎烯環(huán)結(jié)構(gòu)上，通過對(duì)蒎烯表面進(jìn)行胺基改性，將蒎烯轉(zhuǎn)化為高甲醛吸附活性的活性組分。

22、2、蒎烯微溶于水，雖然在其表面引入的胺基基團(tuán)具備親水性，但胺基蒎烯整體上仍然表現(xiàn)出疏水性，這使得胺基蒎烯吸附劑出人意料地能夠在高溫環(huán)境、高相對(duì)濕度環(huán)境和酸堿環(huán)境中都依然表現(xiàn)出極好的甲醛吸附效果。

技術(shù)特征：

1.一種胺基蒎烯甲醛吸附劑的制備方法，其特征在于，胺基蒎烯甲醛吸附劑為二胺基蒎烯甲醛吸附劑或多胺基蒎烯甲醛吸附劑，

2.如權(quán)利要求1所述的胺基蒎烯甲醛吸附劑的制備方法，其特征在于，步驟1中，液溴的用量為nα-蒎烯：n液溴=1：1，反應(yīng)時(shí)間為8-12h。

3.如權(quán)利要求1所述的胺基蒎烯甲醛吸附劑的制備方法，其特征在于，步驟2中，反應(yīng)溫度為28-32℃。

4.如權(quán)利要求1所述的胺基蒎烯甲醛吸附劑的制備方法，其特征在于，步驟2中，氨氣通入量為n氨氣：n2,6-二溴莰烷=2：1，氨氣通入結(jié)束后反應(yīng)1-3h。

5.如權(quán)利要求1所述的胺基蒎烯甲醛吸附劑的制備方法，其特征在于，步驟1’中，液溴的用量為nα-蒎烯：n液溴=1：1，反應(yīng)時(shí)間為8-12h。

6.如權(quán)利要求1所述的胺基蒎烯甲醛吸附劑的制備方法，其特征在于，步驟2’中，反應(yīng)溫度為40-60℃，液溴用量為n2,6-二溴莰烷：n液溴=1：1.5。

7.如權(quán)利要求1所述的胺基蒎烯甲醛吸附劑的制備方法，其特征在于，步驟3’中，反應(yīng)溫度為28-32℃，氨氣通入量為n氨氣：n多溴蒎烯基取代物=5：1，氨氣通入結(jié)束后反應(yīng)1-3h。

8.如權(quán)利要求1所述的胺基蒎烯甲醛吸附劑的制備方法，其特征在于，步驟3和4’中，基體材料為活性炭、氧化鈦、氧化錳、氧化硅、n摻雜tio2、zn摻雜tio2、鈦酸鈣或膨脹石墨，適宜的負(fù)載方法包括浸漬法、噴涂法、旋涂法，胺基蒎烯負(fù)載量為吸附材料的2-5wt%。

9.一種由權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述制備方法制備得到的胺基蒎烯甲醛吸附劑。

10.一種胺基蒎烯甲醛吸附劑用于高相對(duì)濕度環(huán)境下對(duì)甲醛進(jìn)行吸附的應(yīng)用，其特征在于，所用的胺基蒎烯甲醛吸附劑為權(quán)利要求9所述的胺基蒎烯甲醛吸附劑。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種胺基蒎烯甲醛吸附劑及其制備方法，其對(duì)蒎烯進(jìn)行胺基改性，在環(huán)結(jié)構(gòu)上引入多個(gè)胺基，隨后將胺基蒎烯負(fù)載到基體材料上，利用胺基與甲醛的作用實(shí)現(xiàn)對(duì)甲醛的高效吸附，尤其使得吸附劑在高相對(duì)濕度條件下仍然具備對(duì)甲醛的高吸附活性。

技術(shù)研發(fā)人員：王雪源,羅志臣,岳金方,雍達(dá)明,杜彬,康小孟,陳凱
受保護(hù)的技術(shù)使用者：揚(yáng)州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/8