基于氨基酸的甲醛吸附净化材料制备及净化效果研究

论文摘要

近年来,随着人民生活水平逐渐提高,室内空气污染问题日益突出,引起了社会各界的普遍关注。作为主要的室内空气污染物之一的甲醛,可以通过呼吸系统和皮肤进入人体,其对人体具有潜在的、普遍的、长期的危害。因此,室内空气中甲醛的净化具有重要意义。在室内空气中甲醛主要是由室内装修材料中以连续、缓慢的方式释放出来的,并在室内不断累集,导致室内甲醛浓度超标。因此,甲醛的净化方法需要在长时间的范围内有效。针对甲醛在室内空气中存在的特点,迫切需要研究一种解决甲醛污染的新方法。本文拟依据化学结合的方法降低室内甲醛浓度为思路,研究一种针对室内空气中甲醛的吸附净化材料。利用氨基酸与甲醛反应生成羟甲基衍生物的原理,以氨基酸为净化活性组分,将氨基酸负载在空白净化载体上,制成处理甲醛的吸附净化材料。基于可应用于室内环境中的思路,初步选定5种净化载体：定量滤纸(快速、慢速、中速)、微孔滤膜、布料。根据氨基酸的结构选定3种典型氨基酸作为净化活性组分：甘氨酸、赖氨酸、丙氨酸。将制备的甲醛吸附净化材料置于吸附净化器中,甲醛气体缓慢匀速地通过吸附净化材料,对比通过净化材料前后的甲醛浓度的变化来衡量净化材料效果。主要研究结果如下：(1)载体的筛选：将3种氨基酸分别负载在于5种载体上制成15种吸附净化材料,对比研究了每种氨基酸制成的吸附净化材料,得出的净化效果为：慢速定量滤纸≈中速定量滤纸≈快速定量滤纸>微孔滤膜>布料,吸附效果与材料上氨基酸负载量以及材料孔径的大小相关。负载量越大,孔径越小,吸附效果越好。(2)活性组分的筛选：将3种氨基酸负载在选出的空白载体—慢速定量滤纸上,制备出3种吸附净化材料。对比研究了3种氨基酸作为活性组分的吸附净化材料的效果,净化效果依次为：甘氨酸≈赖氨酸>丙氨酸。(3)各种因素对净化效果的影响：以甘氨酸为活性组分,分别研究了制备吸附材料的浸渍时间、浸渍液浓度、浸渍液pH值、净化温度、甲醛浓度和甲醛气体流速对净化效果的影响,得出浸渍时间对吸附效果无显著影响,浸渍液浓度越高,吸附效果越好,适宜浸渍浓度为20%,浸渍液pH越高,越有利于甲醛气体的吸附,适宜浸渍pH值为10；温度的升高不利于甲醛的去除。随着甲醛浓度的增加,去除效率下降,但甲醛总去除量增加。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景意义
• 1.2 主要研究内容
• 第二章 文献综述
• 2.1 甲醛的来源
• 2.2 甲醛的危害
• 2.3 甲醛的性质
• 2.3.1 甲醛的物理性质
• 2.3.2 甲醛的化学性质
• 2.4 甲醛的控制技术
• 2.4.1 通风控制
• 2.4.2 污染源控制
• 2.4.3 净化处理
• 2.5 室内空气甲醛的相应标准
• 2.6 甲醛的分析方法
• 2.6.1 色谱法
• 2.6.2 分光光度法
• 2.6.3 电化学传感器法
• 2.7 氨基酸的性质
• 第三章 实验材料与方法
• 3.1 实验流程及方法
• 3.2 吸附材料的制备
• 3.3 实验试剂与设备
• 3.4 甲醛气体的测定
• 3.4.1 实验原理
• 3.4.2 硫代硫酸钠的标定
• 3.4.3 甲醛标准储备液的标定
• 3.4.4 标准曲线的绘制
• 3.5 分析方法
• 3.5.1 皂膜流量计校正
• 3.5.2 甲醛去除率的计算
• 3.5.3 吸附容量计算
• 第四章 结果与讨论
• 4.1 载体和活性组分的筛选
• 4.1.1 载体的筛选
• 4.1.2 氨基酸的筛选
• 4.2 浸渍时间的影响
• 4.3 净化温度的影响
• 4.4 浸渍液浓度对甲醛去除率的影响
• 4.5 浸渍液pH值对负载量及去除率的影响
• 4.6 甲醛浓度对去除效率的影响
• 4.7 甲醛气体流量对去除率的影响
• 第五章 结论与建议
• 5.1 结论
• 5.2 建议
• 致谢
• 参考文献
• 附录 攻读硕士学位期间发表的论文