[发明专利]分等级多孔金属氢氧化物-SiO2复合甲醛吸附剂及其制备方法

权利要求书

1.一种甲醛吸附剂，其特征在于：该吸附剂为金属氢氧化物-SiO₂复合物，呈分等级多孔结构，金属氢氧化物的质量含量在90 wt%~20 wt%之间，且呈现纳米颗粒状或纳米片状分散，该复合吸附剂的比表面积为大于或等于113 m²/g，其中，所述的金属氢氧化物为镍氢氧化物、铁氢氧化物、铝氢氧化物、铜氢氧化物或铈氢氧化物。

2.如权利要求1所述的甲醛吸附剂，其特征在于：吸附剂中金属氢氧化物的质量含量在80 wt%~40 wt%之间，且呈现纳米颗粒状或纳米片状分散。

3.如权利要求1所述的一种甲醛吸附剂的制备方法，其特征在于：在油包水型乳液中，以水溶性金属盐、可溶性碱性物质和含有硅的前躯体为原料，在不断搅拌的过程中，通过水解-共沉积，然后经过干燥制得分等级多孔结构甲醛吸附剂；其中所述的油包水型乳液中：油性溶剂为环己烷或正己烷中的一种或两种；表面活性剂包括分子量200-600聚乙二醇、吐温20、吐温60、吐温80、丙三醇、司盘20中的一种或几种；所述的水溶性金属盐为硝酸镍、硝酸铁、硝酸铝、硝酸铜、硝酸铈、氯化镍、氯化铁、氯化铝、氯化铜、醋酸镍、醋酸铜、硫酸镍、硫酸铝或硫酸铜；所述的可溶性碱性物质包括氨水、氢氧化钠或氢氧化钾；含有硅的前躯体包括碱金属硅酸盐或正硅酸乙酯。

4.根据权利要求3所述的甲醛吸附剂的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

（1）将表面活性剂在搅拌的作用下充分分散在油性溶剂中，其中油性溶剂与表面活性剂的体积比为5~20:1，搅拌0.1~0.5小时，得混合乳液；

（2）在步骤（1）的混合乳液中加入水溶性金属盐和可溶性碱性物质，水解得到金属氢氧化物，其中油性溶剂与水溶性金属盐和可溶性碱性物质水溶液体积比5~20:1；可溶性碱性物质与金属元素的摩尔比为1~20:1，继续搅拌0.5~6小时；

（3）在步骤（2）的混合液中，加入含有硅的前躯体，其中硅元素与金属元素的摩尔比为1~20:1，继续搅拌0.5~10小时，得共沉积的金属氢氧化物和SiO₂复合物；

（4）将步骤（3）获得的共沉积的金属氢氧化物和SiO₂复合物进行离心分离，然后在60~80 ℃下真空烘干，烘干时间为8~24小时；冷却后研磨得到分等级多孔金属氢氧化物与SiO₂复合甲醛吸附剂。

5.根据权利要求4所述的甲醛吸附剂的制备方法，其特征在于：油性溶剂与表面活性剂的体积比为10~15:1，在步骤（2）中油性溶剂与水溶性金属盐和可溶性碱性物质水溶液体积比10~15:1；可溶性碱性物质与金属元素的摩尔比为3~10:1，搅拌2~4小时。

6.根据权利要求4所述的甲醛吸附剂的制备方法，其特征在于：在步骤（3）中硅元素与金属元素的摩尔比为3~10:1，继续搅拌1~6小时。

7.根据权利要求4所述的甲醛吸附剂的制备方法，其特征在于：步骤（2）和步骤（3）中所述的水溶性金属盐、可溶性碱性物质和含有硅的前躯体以溶液形式加入，并且是顺序加入。

8.根据权利要求4所述的甲醛吸附剂的制备方法，其特征在于：在步骤（2）和（3）中反应温度范围为20~70℃之间。

9.根据权利要求4所述的甲醛吸附剂的制备方法，其特征在于：所获得的产品中金属氢氧化物与SiO₂的比例随步骤（3）搅拌时间的延长而变小，金属氢氧化物的质量含量在90 wt%~20 wt%之间，且呈现纳米颗粒状或纳米片状分散。

10.根据权利要求4所述的甲醛吸附剂的制备方法，其特征在于：所获得的吸附剂样品中金属氢氧化物与SiO₂的比例随步骤（3）搅拌时间的延长而变小，金属氢氧化物的质量含量在80 wt%~40 wt%之间，且呈现纳米颗粒状或纳米片状分散。