甲醛是一種原漿性有毒物質，可與蛋白質結合，高濃度或長時間的吸入或接觸會產生眼刺激感，造成視力和視網膜選擇性損害或引起皮膚過敏、壞死，嚴重的會出現記憶力減退、嗜睡等神經衰弱癥狀，更為甚者會引起遺傳物質的突變，損傷染色體。在現實生活中，由于目前復合木地板使用的膠粘劑仍以脲醛樹脂為主，地板中殘留未參與反應的甲醛會以氣態形式向周圍環境中逐漸釋放。再加上建材市場不規范，致使許多人因此中毒。因此，在我國有毒化學品優先控制名單上高居第二位，已經被世界衛生組織確定為致癌和致畸形物質，是公認的變態反應源，也是潛在的強制突變物之一。為了降低室內甲醛的濃度，人們采取了各種各樣的辦法。而吸附技術為解決甲醛問題提供了新的途徑。

天然沸石是一種天然多孔的物質，由于內部空間的特殊構架，使其具有優越的離子交換和吸附等性能。因此本項目研究了天然沸石及其改性后的沸石對甲醛的吸附效果，并探討了吸附機理，以期對室內空氣改善治理提供應用基礎。

1、實驗材料及實驗方法

實驗材料：

(1)天然沸石：取自河北圍場縣，經過X射線衍射(XRD)鑒定，其主要礦物為斜發沸石，其吸銨值為80.63meq/100g，其化學成分見表1。

(2)甲醛、氫氧化鈉、鹽酸和有機改性劑(HDTMA)，均為分析純化學試劑。

實驗方法：

改性沸石的制備

(1)酸改性沸石的制備方法

采用鹽酸對沸石進行改性。在常溫下，配制一定濃度的鹽酸溶液，稱取一定質量的沸石使其浸泡在鹽酸溶液中，在不斷攪拌的情況下經過一段時間的處理，然后過濾，洗滌，干燥，最后過200目篩，放置在干燥器中以備使用。

(2)堿改性沸石的制備方法

采用氫氧化鈉對沸石進行改性。在常溫下，配制一定濃度的氫氧化鈉溶液，稱取一定質量的沸石使其浸

泡在氫氧化鈉溶液中，在不斷攪拌的情況下經過一段時間的處理，然后過濾，洗滌，干燥，最后過200目篩，放置在干燥器中以備使用。

(3)有機改性沸石的制備方法

天然沸石(0.5～0.8mm)在250℃下處理2h，冷卻后制成鈉型沸石，根據測得的陽離子交換容量，稱取一定量的HDTMA與5g鈉型沸石于250ml燒杯中，加入100ml去離子水，在磁力攪拌器中攪拌8h，用去離子水洗凈沸石后自然風干，從而得到負載不同量的HDTMA的有機改性沸石。

吸附量的測定

37%的甲醛溶液置于密閉容器(干燥器)的下層，將沸石樣品平鋪在稱量瓶的底部，打開蓋置于干燥器的上層。測量在一定溫度下(25℃)，樣品對37%甲醛溶液的飽和蒸汽的平衡吸附。由于容器中有大量的水蒸氣存在，所以實驗結果反映的是沸石對甲醛和水的共吸附現象。考慮到實際室內環境中總是有水蒸氣的存在，因此此方法反映的是實際情況。

2、結果與分析

天然沸石對甲醛的吸附

天然沸石對甲醛和水的吸附狀況見圖1。從圖1中可以看出天然沸石對甲醛有一定的吸附量，而且吸附速度很快，在2～3小時之間就已經達到吸附平衡。但是吸附量不是很大。

鹽酸改性沸石對甲醛的吸附

鹽酸改性沸石對甲醛和水的吸附狀況見圖2。從圖2中看出鹽酸改性沸石對甲醛幾乎沒有吸附。

堿改性沸石對甲醛的吸附

氫氧化鈉改性沸石對甲醛和水的吸附狀況見圖3。從圖3可以看出，經過堿改性的沸石對甲醛幾乎沒有吸附。

鹽酸改性沸石和氫氧化鈉改性沸石對甲醛幾乎不吸附的主要原因，可能是改性后的沸石的孔道中存在著大量的H+或OH-，表現一種電場效應，水是一種極性很強的物質，甲醛只有羰基表現極小的極性，所以改性后的沸石優先吸附水，而對甲醛的吸附不明顯。

有機改性沸石對甲醛的吸附

HDTMA改性沸石對甲醛和水的吸附見圖4。從圖4中可以看出，經過0.5mmolHDTMA改性后的沸石對甲醛有一定的吸附量，其對甲醛的最大吸附量可高達0.0015g/g沸石。隨著沸石負載HDTMA濃度的增加，對甲醛吸附也明顯增大，對甲醛的最大吸附量可達到0.043g/g沸石。這主要是因為HDTMA提供的憎水基團多了，甲醛是一種急性很弱的物質，所以增大了對甲醛的吸附。其中1.5mmolHDTMA改性的沸石對水的吸附出現最低點可能由于實驗誤差所造成的。

3、結論

天然沸石對甲醛有一定的吸附量，但是吸附量很小；經過鹽酸和氫氧化鈉改性的沸石對甲醛和水的共吸附與對水的吸附沒有明顯差別，說明改性后的沸石對甲醛幾乎不吸附；經過有機改性的沸石對甲醛的吸附量增加，隨著有機改性劑的加入量在一定范圍內增加，對甲醛的吸附應增加。