李學雷 張俊茹 陳世潤 李佳其 陳紅

摘 要： 以優(yōu)質(zhì)泥炭為主要填料，細沙、膠粉、纖維素、滑石粉、膩子粉等作為活性泥炭涂料的原材料，將它們按一定比例混合均勻。制作模擬室內(nèi)甲醛濃度的環(huán)境，探究活性泥炭涂料對甲醛的吸附效率及吸附持續(xù)性。通過固體份實驗檢測活性泥炭涂料的固體含量，附著力實驗檢測活性泥炭涂料與被附著物的堅固程度，通過耐凍融性實驗估算活性泥炭涂料的使用時間。實驗結(jié)果顯示，活性泥炭涂料中未檢測出有毒有害物質(zhì)，最終甲醛溶液濃度降到國家I類民用建筑工程標準的水平，活性泥炭涂料對甲醛有持久的吸附性，活性泥炭含量占到55.75%，最低可以經(jīng)受十余次耐凍融性實驗。

關(guān)鍵詞： 活性泥炭;吸附甲醛;附著力;固體份;耐凍融性

【中圖分類號】S141.7 【文獻標識碼】A 【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.31.235

對于室內(nèi)環(huán)境污染來講，家庭裝修對其影響較大，其中主要污染物主要是甲醛以及苯等相關(guān)有機物，進而對人體健康造成重要影響。文章主要針對活性炭作為吸附凈化室內(nèi)空氣，在凈化過程中具有經(jīng)濟性，并操作十分簡單。實驗主要以甲醛為主，進行針對性模擬研究，對比了一些活性炭吸附效果，最終證明活性炭的吸附性能。

1 室內(nèi)污染物

1.1 重要組成

對于室內(nèi)污染來講，其中包含了化學性污染以及生物性污染等。在化學污染中包括甲醛以及氨氣等造成的污染。而生物污染是一些生物污染因子，其中細菌以及病毒等。在室內(nèi)空氣污染中，化學污染危害較大，其中甲醛危害十分嚴重，對人身體健康具有嚴重影響。

對于甲醛來講，主要是由油漆以及塑料和相關(guān)合成樹脂構(gòu)成的。室內(nèi)在進行裝修時，其中細木工板以及膠合板和貼墻布等都含有甲醛化學物質(zhì)。這些殘留物會向四周逐漸釋放出來，時間最長能夠達到十幾年。

1.2 室內(nèi)污染物去除方法

在當前形勢下，對于室內(nèi)空氣污染治理方法具有多種方式。在美國以及日本等國，室內(nèi)治理污染產(chǎn)品在2002年開始出現(xiàn)的，在一定程度上講各種方法都有優(yōu)劣性。治理方法從總體來講，主要分為以下幾種，第一化學反應法，第二，吸附法，第三生化處理法等，本課題主要是以吸附法為研究對象。

吸附是固體表面現(xiàn)象，對于氣態(tài)污染物來講，主要是將多孔性吸附劑進行有效的利用，這樣才能對氣態(tài)污染物進行有效處理。將其中一些組分，在化學鍵力作用下，對吸附在固體表面，最終達到分離狀態(tài)。一般主要用的吸附劑有活性炭以及硅膠等。而活性炭在一定溫度下容易吸附，如果將相關(guān)化學試劑利用其中，能夠確保活性炭同時具有化學吸附以及物理吸附。

1.3 研究內(nèi)容

第1，對不同活性泥炭涂料吸附性能進行對比。第2，對活性泥炭進行改性處理，進而得到最佳效果。第3，與市場銷售涂料以及改進后的活性泥炭涂料吸附效果進行對比。

2 實驗方案

在錐形瓶當中，加入一定的甲醛溶液，大約是50ml，甲醛揮發(fā)出的溶液氣體放置在活性泥炭涂料玻璃管當中，并在尾部接入一個試管，試管當中含有蒸餾水。在整個裝置中主要是由玻璃細管進行連接的，同時由凡士林進行密封，整個反應是在密封下進行的。

2.1 技術(shù)路線

在錐形瓶當中揮發(fā)出一定的甲醛后，在玻璃導管中被吸附劑吸附，沒有被吸附劑作用的甲醛應在收集裝置中。吸附劑在吸附甲醛這個過程中，在一定時間內(nèi)，應對凈化裝置質(zhì)量進行測量，這樣才能得到凈化裝置質(zhì)量差，換言之就是一定時間內(nèi)吸收的甲醛質(zhì)量。

2.2 活性泥炭改進方法

第一，酸改性法，對于這種改進方法來講，主要是將活性泥炭進行有效的處理，并在一定濃度水溶液HCI下進行浸漬，當浸漬一段時間后，將洗至中性，在固定溫度下，干燥一定時間后，最終制成酸改性樣品。

第二，堿改性法。將活性泥炭在NaoH溶液當中，進行浸漬，在固定時間內(nèi)洗至中性，并在一定溫度下，進行干燥一定時間后，最終制成堿改性樣品。

3 實驗分析

測定甲醛濃度：對于甲醛測定方式主要是通過變色酸比色法以及乙酰丙酮比色法等化學方法。另外，在儀器法當中，主要分為以下兩點內(nèi)容，一種是氣相色譜法，另一種是高效液相色譜法。根據(jù)實際需求，測定酸堿滴定法。

第一，選擇試劑。選擇硫酸標準溶液，同時將百里香酚藍指劑利用其中，并加入0.1%的乙醇溶液，移液管選擇5ml的，還應選擇亞硫酸鈉溶液，進行福爾馬林試樣。

第二，儀器。在儀器選用上是以酸式滴定管為主，選擇50ml的，同時10ml的量筒。在移液管上選擇5ml的，并將燒杯以及膠頭滴管利用其中。

第三，原理。甲醛以及亞硫酸鈉作用下會生成氫氧化鈉這種物質(zhì)，并依照百里香酚藍為主要指示劑，并將硫酸標準溶液滴定進行反應，最終作用成氫氧化鈉，依照硫酸標準溶液的具體消耗量能夠得出試樣中甲醛實際含量。2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O。

第四，實驗步驟。將50ml的亞硫酸鈉溶液放置在錐形瓶當中，并將3滴百里香酚藍指示劑溶于其中，最終硫酸標準溶液中藍色會逐漸消失。在這樣的實驗操作下將得到甲醛濃度。

4 實驗分析

在20℃以及25℃這樣的溫度下，活性泥炭涂料對甲醛的吸附性進行測定，在實驗過程中發(fā)現(xiàn)顆?；钚阅嗵客苛衔侥芰^弱，因此不考慮顆?；钚阅嗵?。對其進行分析考慮應該是活性泥炭在孔徑上十分大，微孔多的活性泥炭更加側(cè)重于對小分子的吸附，而大孔活性泥炭側(cè)重于大分子吸附。在甲醛溶液當中，包含了甲醛分子以及相關(guān)的水分子。前者直徑在0.45mm，而后者直徑在0.324mm，直徑都十分小。而顆?；钚蕴苛捷^大，對甲醛吸附效果較小，因此不能利用顆?；钚蕴?。

在20℃溫度下，活性泥炭涂料對甲醛具有較好的吸附。在25℃溫度下，慢慢出現(xiàn)了下降這樣的趨勢，因此在不同溫度下吸附能力也是不同的。對于溫度的提高會導致兩種結(jié)果的發(fā)生，第一，從吸附劑角度為主要出發(fā)點，溫度對擴散速率以及吸附平衡具有重要影響。溫度的上升將導致擴散速率增快，但同時也會降低吸附率。第二，溫度提高隨之甲醛也會加快擴散，甲醛流量逐漸變大。針對同一種物質(zhì)來講，擁有的氣流越大，透過時間將較短，同時吸附量也較大。對于甲醛溶液來講，是一種極性物質(zhì)，同時在沸點上并不是特別高。因此，對于甲醛來講，前者影響大于后者影響。溫度升高將導致吸附能力降低。

5 結(jié)論

在實驗中對顆粒活性泥炭涂料以及粉末活性泥炭涂料在甲醛中的吸附性能進行對比，粉末活性泥炭對甲醛吸附能力是0.0103g甲醛/g，效果好于顆?；钚阅嗵客苛?。在該研究中證明，活性泥炭涂料能夠?qū)κ覂?nèi)空氣污染物進行有效的凈化。

參考文獻

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