多孔磷酸钙的制备与应用研究

【摘要】：随着人们生活质量的提高，人们对美化居室和改善工作环境的要求不断提升。在室内装修的过程中，一些装修材料释放出的甲醛、苯及苯系物、氨、挥发性有机物(VOCs)等，污染了室内环境，并影响到人的健康。多孔磷酸钙具有类似活性炭对甲醛和氨等有害气体的高吸附性能，如果将它填充在纸质材料中或涂布在纸的表面制成装饰纸等，更能适合家庭的需要。因此，本论文主要针对多孔磷酸钙的制备工艺、吸附特性，及其在造纸中的应用进行了研究，结论如下： 物质A为成孔剂制备多孔磷酸钙最佳工艺条件为氢氧化钙和磷酸反应的摩尔比为3：3，物质A加入量为17％，烧结温度950℃；物质B为成孔剂制备多孔磷酸钙的最佳工艺条件为物质B加入量为6％，氢氧化钙和磷酸反应的摩尔比为3：2.8，烧结温度1050℃。 对多孔磷酸钙的比表面积和形态观测结果表明：多孔磷酸钙是一种表面为很多缺陷的珊瑚状颗粒物质、孔隙丰富；A型多孔磷酸钙的比表面积为50.57m~2／g，B型多孔磷酸钙的比表面积为70.59m~2/g。 多孔磷酸钙的特殊性能及高比表面的特点，对气体进行吸附时除表面物理吸附作用之外，很大程度是多孔磷酸钙自身的性质所决定。多孔磷酸钙对氨气和甲醛有很好的吸附性能，最佳工艺条件制备的A型多孔磷酸钙对氨气的吸附效果很好，高达793.6mg／g，对甲醛的吸附效果为489.62mg／g；最佳工艺制备的B型多孔磷酸钙对甲醛的吸附效果高达658.71mg／g，对氨气的吸附效果为602.84mg／g。 湿部添加多孔磷酸钙抄造除臭纸的工艺条件为PAE用量0.5％、CPAM用量0.03％及硅铝微粒0.3％，多孔磷酸钙的留着率在90％以上。增大多孔磷酸钙在纸中的比例，除臭纸的吸附性能随之提高，当加填量为90％时，制备的A型多孔磷酸钙除臭纸对氨气的吸附量最高为743.2mg／g，对甲醛的吸附量最高为310.4mg／g，制备的B型多孔磷酸钙除臭纸对氨气的吸附量最高为436.5mg／g，对甲醛的吸附量最高为557.2mg／g。 采用表面涂布方法制备的多孔磷酸钙除臭纸，对氨气和甲醛的吸附效果随着涂布量的增大而增强。PVA对A型多孔磷酸钙质量比为5：30、涂布量为62.78g／m~2的除臭纸，其对氨气的吸附量最高为572mg／g，对甲醛的吸附量最高为394.3mg／g。PVA对B型多孔磷酸钙质量比为5：25、涂布量为51.3g／m~2的除臭纸，其对氨气的吸附量达364.3mg／g，对甲醛的吸附量最高为550.9mg/g。