CN101474419A

CN101474419A - 一种净化有害气体的复合催化触媒材料

Info

Publication number: CN101474419A
Application number: CNA2008100559532A
Authority: CN
Inventors: 欧阳林
Original assignee: Beijing Namei Science and Technology Development Co Ltd
Current assignee: HENAN MUBO STOCK LTD.
Priority date: 2008-01-03
Filing date: 2008-01-03
Publication date: 2009-07-08
Anticipated expiration: 2028-01-03
Also published as: CN101474419B

Abstract

本发明一种净化有害气体的复合催化触媒材料，以去离子水为分散剂，复合有纳米催化材料、稀土复合物、p型半导体、抗菌剂、植物提取成分、负离子粉，能够快速、彻底清除游离甲醛、苯系物、氨、TVOC有害气体，不需要紫外光、使用简单、成本较低、无毒副作用、无二次污染、净化效果可持续5年以上不反弹。同时防止细菌、病菌、霉菌对人体侵害，去除异味、臭味、烟味、皮革味、油漆味等，增加对人体有益的负离子及远红外线，全面提升室内空气环境质量。经实验检测，24小时甲醛清除率达到91.6％，苯清除率88.9％，氨清除率90.5％，TVOC清除率87.6％，杀抑菌率99.99％，防霉0级，急性经口毒性测试为实际无毒级。

Description

一种净化有害气体的复合催化触媒材料

所属技术领域

本发明涉及一种净化有害气体的复合催化触媒材料的制备方法，具体地讲，涉及到用于清除室内、车辆内装饰材料、装修材料、家具、地板、油漆、胶粘剂产生释放出来的甲醛、苯系物、氨、总挥发性有机化合物(TVOC)及抗菌防霉、去除异味、臭味与二手烟污染的有害气体的复合催化净化触媒材料的制备方法。

背景技术

70年代以来，在西方发达国家，生活和工作在舒适的建筑物中的人们常常被原因不明的病症所困扰，头痛、眼、鼻和喉部不适，干咳，皮肤干燥发痒，头晕恶心，注意力难与集中和对气味敏感等等，而一旦离开建筑物不久这些症状会自动消失，人们称之为“致病建筑综合症”(SBS)。调查发现这种病症幕后黑手就是室内空气污染。

人们在追求舒适生活的时候无意中使生活环境恶化。美国环保局的一项调查表明，室内空气污染程度比室外高2—5倍，特殊情况下可达100倍；中国标准化协会研究结果显示，室内空气污染高出室外5—10倍。而人80％的时间生活在室内，因此，室内空气污染严重影响了人的健康。

世界卫生组织公布《2002年世界卫生报告》中，明确将室内空气污染列为“十大人类健康杀手”。环保专家指出，继“煤烟型”、“化学烟雾型”污染之后，现代人正进入以“室内装修污染”为标志的第三代污染时期。因家庭装修、购买家具、购买新车等导致的室内空气污染已经越来越被大家所关注及担忧。

室内空气污染主要有5大有害物质构成：甲醛，苯系物(苯、甲苯、二甲苯)，氨，总挥发性有机化合物即TVOC等有害气体，以及细菌病毒等。实验证明，这些有害物质是导致鼻咽癌、口腔癌、肺癌、皮肤癌和白血病的罪魁祸首。尤其对六类重点人群即儿童，老人，女性，孕妇，育龄夫妇和亚健康人群，危害特别大。其主要危害与来源详见表1。

表1常见室内污染的主要特性、危害及来源

污染物名称	特性	主要危害	主要来源
污染物名称	特性	主要危害	主要来源	甲醛	无色，具有刺激性气味	甲醛是污染室内环境的主要污染物，被称为室内污染“第一杀手”，释放期长达3～15年，可经呼吸道吸收，对人体的危害具长期性、潜伏性、隐蔽性的特点，已经被世界卫生组织确定为致癌和致畸形物质。室内空气中甲醛浓度达到0.06—0.07mg/m3时，儿童就会发生轻微气喘；达到0.1mg/m3时，就有异味和不适感；达到0.5mg/m3时，可刺激眼睛，引起流泪；达到0.6mg/m3，可引起咽喉不适或疼痛；浓度更高时，可引进恶心呕吐，咳嗽胸闷，气喘甚至肺水肿；达到30mg/m3时，会立即致人死亡。长期接触低剂量甲醛可引起慢性呼吸道疾病，引起鼻咽癌、结肠癌、脑瘤、妊娠综合症、引起新生儿染色体异常、白血病。	人造板材、人造板材家具、涂料、胶水类及壁纸、地毯等大量使用粘合剂的环节。
苯系物	无色，具有特殊芳香味	俗称“芳香杀手”，使中枢神经系统麻醉作用；可抑制人体造血功能，使红血球、白血球、血小板减少，导致再生障碍性贫血和白血病的事实已被医学界普遍公认，于1993年被世界卫生组织确定其为强致癌物质。	合成纤维、油漆、各种油漆涂料的添加剂和稀释剂、各种溶剂型胶粘剂、防水材料。	甲醛	无色，具有刺激性气味		人造板材、人造板材家具、涂料、胶水类及壁纸、地毯等大量使用粘合剂的环节。
苯系物	无色，具有特殊芳香味		合成纤维、油漆、各种油漆涂料的添加剂和稀释剂、各种溶剂型胶粘剂、防水材料。	氨	无色，具有强烈刺激性气体	对眼、喉、上呼吸道有强烈的刺激作用，可通过皮肤及呼吸道引起中毒，破坏运氧功能，减弱人体对疾病的抵抗力。引发充血、分泌物增多、肺水肿、支气管炎、皮炎，可伴有头晕、头痛、恶心、呕吐、乏力等，严重可发生肺水肿、成人呼吸窘迫综合症。	建筑施工中使用的混凝土抗冻添加剂，防火板中的阻燃剂等。
TVOC	无色、具有刺激性挥发有机物	具有毒性、刺激性，引起机体免疫水平失调，影响中枢神经系统功能，出现头晕、头痛、嗜睡、无力、胸闷等症状，还可能影响消化系统，出现食欲不振、恶心等，严重时可损伤肝脏和造血系统，甚至引起死亡。	燃烧产物、吸烟、采暖和烹调等的烟雾及清洁剂、芳香剂和建筑材料和装饰、人体本身的排放等。	氨	无色，具有强烈刺激性气体		建筑施工中使用的混凝土抗冻添加剂，防火板中的阻燃剂等。

目前治理室内空气污染有害气体及异味、臭味主要采用以下方法。

1、甲醛捕捉剂

甲醛捕捉剂是含有NH₄基或NH-基化合物中的一种，两种或两种以上的混合物，仅仅针对消除甲醛，而不能清除苯、氨气等多种有害气体。其原理是将其直接喷或刷在装修用人造板材上，和甲醛发生一定的化学反应被消耗掉，生成另一种化学物质(有些产品含有尿素成分，反应形成不稳定的脲醛胶或只是起一定封闭作用)；而不能降解甲醛气体分子使之变成无害的物质，只能在人造板材上喷刷油漆之前使用，而且用量上很难掌握，对后期持续不断散发的有害气体无能为力，极易反弹。并且墙壁、地板、沙发等地方不能使用，是一种使用范围有限的、简单的应急处理手段，不能达到真正永久性的清除甲醛的目的。

2、杀毒除臭芳香剂

本身是一种挥发性化学物质，依靠自身挥发的特殊香味来掩盖不良空气特征，只是制造了一种有良好感觉的混合气体，使人产生一种错觉，而并不能达到真正清除有害气体的作用，长期使用会对人体产生一些不良影响，并且需要不断的重复消费，经济性比较差。

3、活性炭吸附法

以木材、果壳、竹子、煤炭等为原料经活化制成的活性炭，利用其多孔的物理特性可吸附空气中的大分子气体及悬浮颗粒，例如烟雾、灰尘等，多是通过强制空气循环达到滤净空气的目的，需要定期更换，实际使用效率不高，不能起根除有害气体的目的。另外，活性炭只能暂时吸附一定的污染物，温度、风速升高到一定程度的时候，所吸附的污染物就有可能游离出来，再次进入呼吸空间中；吸附极易达到饱和而不再具有吸附能力，如不及时更换，其所吸附的甲醛、细菌等将随时被释放出来成为隐形危害。

4、臭氧净化法

臭氧浓度达到0.1PPM以上，臭氧就会起到杀菌、除异味的作用。但达到0.15PPM后，臭氧本身就会发出浓烈的恶臭，并且其使用环境不能超过30℃，否则可能致癌。苛刻的使用条件限制了其在民用环境中的普及使用。

5、除尘法

利用电极的异性相吸、同性相斥的原理吸附空气中的污染物，但存在吸附不彻底、不全面的问题。另外，从实用的角度讲，必须定期清洁电极板。同时静电除尘法只对尘埃有效，对污染物一筹莫展。

6、负氧离子净化法

负氧离子是一种带负电荷的空气离子，其使用寿命很短，并且不洁空气会进一步使其浓度降低。负氧离子在空气中的存在只是昙花一现，是转瞬即逝的。负氧离子虽然可改善肺功能，给人一种相对清新的感觉，但对污染物却是一筹莫展。

7、光触媒法

光触媒是光+触媒(催化剂)的合成词，在空气净化中通常指锐钛矿型纳米二氧化钛。光触媒是一种光催化剂。催化剂是用于降低化学反应所需的能量，促使化学反应加快速度，但其本身却不因化学反应而产生变化的物质。光触媒顾名思义即是以光的能量来作为化学反应能量来源，加速氧化还原反应，使吸附在表面的氧气及水分子激发成极具活性的氢氧基及负氧离子，这些氧化力极强的自由基几乎可分解所有对人体或环境有害的有机物质及部分无机物质，使其迅速氧化分解为稳定且无害物质以达到净化空气的功用。通常需要紫外光照射，在光照不到的地方无法工作，而且由于部分企业技术的不成熟导致其本身效果的下降。

8、加湿器类空气净化器

目前市场上的空气加湿器主要是超声波加湿器和纯净加湿器。超声波加湿器采用高频振荡，将水雾化为1—5微米的超微粒子，通过风动装置，将水雾扩散到空气中，从而达到均匀加湿空气的目的。传统的空气加湿器的主要功能在于对室内空气的湿度进行调节，将其保持在一个合理、健康的状态，从一定程度上解决了室内空气的干燥问题，对家庭健康环境的营造，起到了积极作用。但在对空气质量改善层面上，尤其是对室内装修所带来的甲醛、氨、苯等有害气体的净化上，则显得十分不足。最新有空气净化器通过分子络合技术沉淀甲醛和氨，采用胶化棉过滤、活性碳吸附及紫外光灭菌技术，起到一定的空气净化作用。但由于其属于电器类产品，其长期的电量消耗也是要考虑的问题。同时，其净化空气的空气循环原理同空调一样，是受到区域限制的，如果每一房间都放置一台机器也是成本很高的。

其中光触媒法具有较大优势，但通常需要紫外光照射才有效。

可见，目前有害气体净化技术与产品均存在一定的局限性，所以需要研制、开发一种复合多种材料与技术，使用简便，可以长期有效分解清除甲醛、苯、二甲苯、氨、TVOC等有害气体，不需要紫外光、使用简单、成本较低、无毒副作用、无二次污染、净化效果持久不反弹，同时提供防止细菌、病菌、霉菌对人体健康侵害，去除异味、臭味、烟味，全面提升室内空气环境质量的一种净化有害气体的复合催化触媒材料与产品。

发明内容

为了长期、彻底有效清除室内、车辆内装饰材料、装修材料、家具、地板、油漆、胶粘剂产生释放出来的甲醛、苯系物、氨、总挥发性有机化合物(TVOC)及细菌、病毒、霉菌、去除异味、臭味与二手烟的有害气体污染，解决上述目前有害气体净化技术与产品存在的局限性，本发明提供了一种净化有害气体的复合催化触媒材料的制备方法，可长期有效分解清除有害气体与异味，不需要紫外光、使用简单、成本较低、无毒副作用、无二次污染、净化效果持久不反弹。

本发明的一种净化有害气体的复合催化触媒材料是通过以下技术途径来实现：

一、原料配比

一种净化有害气体的复合催化触媒材料是由纳米催化材料、稀土复合物、p型半导体、抗菌剂、植物提取成分、负离子粉、润湿剂、去离子水组成。其组成按下列重量(％)配制：

纳米催化材料： 0.5～10；

稀土复合物： 0.1～2；

p型半导体： 0.05～1；

抗菌剂： 1～5；

植物提取成分： 1～20；

负离子粉： 2～30；

润湿剂： 0.1～5；

去离子水： 40～95。

所述的有害气体是指室内空气污染物如甲醛、乙醛、苯系物(苯、甲苯、二甲苯)、氨、总挥发性有机化合物(TVOC)、硫化氢、乙酸丁酯、三氯乙烯以及细菌、病毒、霉菌、异味、臭味、烟味、皮革味。

纳米催化材料为氮元素掺杂改性纳米TiO₂、锐钛矿型纳米TiO₂、纳米磷酸钛、纳米磷酸锆、四针状纳米ZnO晶须、纳米SiO₂、纳米SnO、纳米ZrO中的至少一种，可对甲醛、苯、氨、总挥发性有机化合物(TVOC)有害气体实现可见光和紫外光全波段的高效光催化，无二次污染，作用持久不反弹。锐钛矿型纳米TiO₂是很好的光触媒，具有良好的紫外光催化效果，而氮元素掺杂改性纳米TiO2可大大拓展对紫外激发光尤其是可见光的吸收范围，提高催化效率；磷酸钛化合物、ZnO纳米晶须与空气和水接触生成活性羟基自由基，具有无光照催化净化效果；纳米SiO₂、纳米氧化锡可以增大比表面积、提高吸附量与催化反应面积。不论在可见光或弱光或无光的条件下，都可在上述纳米催化材料表面形成电穴和游离电子，结合空气中的水和氧气，发生氧化还原反应，表面形成强氧化性的氢氧自由基(-OH)及超氧阴离子自由基(O₂ ^-)，能对有机物质和有害气体进行氧化还原反应，将其转化为无害的水和二氧化碳，起到了分解有机物、抗菌、防霉、除臭的效果，从而达到清除有害气体、净化空气的功效。

纳米催化材料按下列重量(％)配制：

氮元素掺杂改性纳米TiO₂： 40～60；

锐钛矿型纳米TiO₂： 0～20；

纳米磷酸钛： 20～40；

纳米磷酸锆： 0～10；

四针状纳米ZnO晶须： 5～15；

纳米SiO₂： 3～8；

纳米SnO： 3～8；

纳米ZrO： 0～5。

纳米催化材料的优化配比按下列重量(％)配制：

氮元素掺杂改性纳米TiO₂： 40～60；

纳米磷酸钛： 20～40；

四针状纳米ZnO晶须： 5～15；

纳米SiO₂： 3～8；

纳米SnO： 3～8。

稀土复合物为稀土复合盐如PrPO₄、LaPO₄、Ce(NO₃)₃、Y(NO₃)₃、Pr(NO₃)₃或稀土复合氧化物如Y₂O₃、Pr₂O₃、Nd₂O₃、Ce₂O₃中的一种或几种。可在上述纳米催化材料的表面进行稀土元素掺杂及修饰贵金属导电微网格，进一步提高上述纳米催化材料的电子和空穴的分离效果，显著提高光生载流子的利用效率，提高光催化过程的量子效率，从而提高催化净化的效果。本发明中的稀土复合物为Y(NO₃)₃、LaPO₄与Pr(NO₃)₃的混合料，其组成按照下列重量(％)配制：

Y(NO₃)₃： 40～60；

LaPO₄： 20～50；

Pr(NO₃)₃： 10～35。

p型半导体为Cu₂O和Bi₂O₃的混合材料。将窄禁带的p型半导体Cu₂O和Bi₂O₃与n型TiO₂复合，利用两者对光的吸收范围的差异与异质结构具有电荷容易分离的特点增强界面上电子和空穴的利用效率，实现可见光和紫外光全波段的高效光催化，并提高电子和空穴的分离从而提高其利用效率。本发明中的p型半导体是Cu₂O和Bi₂O₃的混合材料，其组成按照下列重量(％)配制：

Cu₂O： 45～65；

Bi₂O₃： 35～55。

抗菌剂选用复合银锌离子抗菌剂，也可由无机抗菌剂或天然植物抗菌剂代替。天然植物抗菌剂可使用如两面针、熏衣草、香柏、柠檬、金银花或绿茶提取液。起到抗菌、杀菌作用。不采用化学抗菌剂以保证使用安全、无毒无害。复合银离子锌离子抗菌剂的抗菌活性成分并同时利用本发明采用的纳米催化材料催化反应所产生的超强氧化能力，可以破坏病毒所寄宿细胞的细胞膜，使细胞质流失死亡，凝固病毒的蛋白质，抑制病毒的活性和细菌的繁殖，杀菌能力达到99.99％，同时也阻止了菌类及霉菌的繁殖。

植物提取成分是对异味、臭味有天然去除作用的植物提取液，如：熏衣草、香柏、丁香、松树、艾叶、佛手柑、杜松、薄荷、迷迭香、桉叶、柠檬、百里香的提取液的至少一种。可与空气污染物反应，快速消除其污染；更可加强其迅速除臭及消除异味的作用，并给人以清新、愉悦的感觉。本发明采用的植物提取成分为熏衣草、香柏、柠檬及桉叶的植物提取原液的混合液，其组成按照下列重量(％)配制：

熏衣草： 30～60；

香柏： 20～35；

柠檬： 10～25；

桉叶： 5～25。

负离子粉为铁电气石、镁电气石、铁镁电气石、锂电气石中一种或几种加工而成的细粉体，细度在400～2500目，负离子释放数量在每立方厘米1200～5000个，能够发射高能远红外线。起到产生负离子的作用，对人体健康有益。负离子是空气中一种带负电荷的气体离子，有人把负离子称为＂空气维生素＂，并认为它像食物的维生素一样，对人体及其他生物的生命活动有着十分重要的影响。负离子可以抑制空气中的细菌减少呼吸器官疾病；可使大脑皮层功能及脑力活动加强，精神振奋；负离子还可使脑组织的氧化过程力度加强，使脑组织获得更多的氧，睡眠质量得到改善；有明显扩张血管的作用，可解除动脉血管痉挛，达到降低血压的目的，改善心脏功能和改善心肌营养；有使血液流动变慢、延长凝血时间的作用，能使血中含氧量增加，有利于血氧输送、吸收和利用；还可以提高人的肺活量，改善和增加肺功能的作用。太阳光当中波长为8～14微米的远红外线是生物生存必不可少的因素，与人体发射出来的远红外线的波长相近，能与生物体内细胞的水分子产生最有效的“共振”，同时具备了渗透性能，有效地促进动物及植物的生长。远红外线是对人体有益的电磁波，可以A.令水分子活性化，提高身体的含氧量；B.抑菌、防臭、改善微循环系统；C.促进新陈代谢；D.平衡身体的酸碱度。本发明采用的负离子粉为1500～2000目、负离子释放数量在每立方厘米2000～3500个的电气石粉，能够不间断发射5-10μm的高能远红外线、半衰期超过10年。

润湿剂是可溶于水的，用于提高各组分材料渗透力与分散能力的表面活性剂，同时可改善植物提取成分及负离子粉在水中的溶解与分散。可以是阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、非离子表面活性剂或两性表面活性剂，如甘胆酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基磺酸钠等硫酸化物、烷基季胺盐、季铵化合物、苯扎氯、苯扎溴铵、烷基酚聚氧乙烯醚NP-10、辛基酚聚氧乙烯醚X-405、单硬脂酸甘油酯、聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物JX-117等。本发明采用的润湿剂为烷基酚聚氧乙烯醚NP-10，也可采用辛基酚聚氧乙烯醚X-405代替。

二、工艺制作

原料配制好后，按下列工艺制作：

(1)复合掺杂活化：在反应釜中首先加入配料中30～50％的去离子水，加温并保持至50～80℃，不断搅拌分别加入已配制好的纳米催化材料、稀土复合物、p型半导体及配料中25％的润湿剂，在50～80℃下保持2～4小时进行复合掺杂活化；然后边搅拌边分别逐步加入剩余的50～70％的去离子水、抗菌剂、植物提取成分、负离子粉及剩余的75％润湿剂。继续搅拌30～60分钟得到混合液

(2)匀相分散：将复合掺杂活化工艺得到的混合液加入到超声波分散机或超细砂磨机或高速搅拌机中，分散20～60分钟，从而制得本发明净化有害气体的复合催化触媒材料。

本发明一种净化有害气体的复合催化触媒材料，以去离子水为分散剂，复合有纳米催化材料、稀土复合物、p型半导体、抗菌剂、植物提取成分、负离子粉，各组分材料分布均匀、稳定。本发明制备的净化有害气体的复合催化触媒材料使用简便，可用刷子刷涂或利用喷枪喷涂在室内、车辆内部、家具内部、鞋子或装饰材料、装修材料、家具、地板、地毯、壁纸、墙壁、窗帘、床单以及吊顶板、空调滤网等的表面，或者按1：10～1：100的比例将本发明的复合催化触媒材料与水稀释后加入到高温蒸汽清洁机或加湿器中熏蒸，能够快速、彻底清除游离甲醛、苯系物、氨、TVOC有害气体，不需要紫外光、使用简单、成本较低、无毒副作用、无二次污染、净化效果可持续5年以上不反弹。同时防止细菌、病菌、霉菌对人体侵害，去除异味、臭味、烟味、皮革味、油漆味等，增加对人体有益的负离子及远红外线，利于身体健康，全面提升室内空气环境质量。具有：

高效性：全天24小时高效祛除甲醛、苯系物、氨、TVOC装修污染物，全面综合治理各种装修污染而且不受光照限制，具有高效性和全天侯性。

复合性：全面综合治理甲醛、苯系物、氨、TVOC多种装修污染的同时，突破了其他治理产品的缺陷，具有超强的杀菌、抑菌、防霉能力，杀菌能力高达99.99％；并抑制流行性感冒、滤过性病毒等病源的传播，能祛除异味增加空气中负离子浓度，实现一专多能的复合性。

安全性：主要成分无毒、无害，化学稳定性非常高；二氧化钛更广泛运用于化妆品及防晒用品中，可见其对人体是十分安全而无毒副作用的。

无论从性价比、安全性、能效性及持久性等各方面衡量，本发明的复合催化触媒材料均表现良好，详见表2与表3。

表2：本发明复合催化触媒材料与传统空气净化产品比较

产品名称	对挥发性有机物	对各种细菌霉菌	对臭味异味	本身气味	本身毒性
产品名称	对挥发性有机物	对各种细菌霉菌	对臭味异味	本身气味	本身毒性	活性炭	有一定作用	无作用	有一定作用	无气味	无
空气清新剂	无作用	无作用	有掩盖气味作用	有各种人造气味	有低毒性	活性炭	有一定作用	无作用	有一定作用	无气味	无
空气清新剂	无作用	无作用	有掩盖气味作用	有各种人造气味	有低毒性	甲醛清除剂	只对甲醛有作用	无作用	只能对甲醛的异味有作用	有异味	有低毒性
杀菌剂	无作用	有作用	无作用	有异味	毒性较大	甲醛清除剂	只对甲醛有作用	无作用	只能对甲醛的异味有作用	有异味	有低毒性
杀菌剂	无作用	有作用	无作用	有异味	毒性较大	紫外线(灯)	无作用	有作用	无作用	无气味	长期使用可致癌
氧负离子	无作用	无作用	可清新空气但时间短暂	无气味	无毒	紫外线(灯)	无作用	有作用	无作用	无气味	长期使用可致癌
氧负离子	无作用	无作用	可清新空气但时间短暂	无气味	无毒	臭氧	有一定作用	浓度>0.1PPM时有作用	无作用	浓度>0.15PPM时有臭味	可致癌
植物吸附	作用很小	无作用	有一定作用	气味宜人	无毒	臭氧	有一定作用	浓度>0.1PPM时有作用	无作用	浓度>0.15PPM时有臭味	可致癌
植物吸附	作用很小	无作用	有一定作用	气味宜人	无毒	复合触媒	彻底分解清除	杀菌高达99.99％	除臭、除异味能力强	本身无气味	无毒

表3：本发明复合催化触媒材料与普通光触媒的作用比较

本发明的复合催化触媒材料经实验检测，24小时甲醛清除率达到91.6％，24小时苯清除率为88.9％，24小时氨清除率为90.5％，24小时总挥发性有机化合物(TVOC)清除率为87.6％，杀抑菌率达99.99％，防霉0级，急性经口毒性测试为实际无毒级。

具体实施方式

实施例1

1、原料配制：

本发明的复合催化触媒材料其原料组成按下列重量(％)配制：

纳米催化材料： 5；

稀土复合物： 1；

p型半导体： 0.3；

抗菌剂： 2；

植物提取成分： 5；

负离子粉： 3.5；

润湿剂： 0.2；

去离子水： 83。其中，纳米催化材料的组成按下列重量(％)配制：

氮元素掺杂改性纳米TiO₂： 50；

纳米磷酸钛： 30；

四针状纳米ZnO晶须： 10；

纳米SiO₂： 5；

纳米SnO： 5。

稀土复合物的组成按照下列重量(％)配制：

Y(NO₃)₃： 50；

LaPO₄： 30；

Pr(NO₃)₃： 20。

p型半导体的组成按照下列重量(％)配制：

Cu₂O： 50；

Bi₂O₃： 50。

抗菌剂采用复合银锌离子抗菌剂。

植物提取成分的组成按照下列重量(％)配制：

熏衣草： 40；

香柏： 30；

柠檬： 20；

桉叶： 10。

负离子粉采用1500～2000目、负离子释放数量在每立方厘米2000～3500个的电气石粉。

润湿剂采用烷基酚聚氧乙烯醚NP-10。

2、工艺制作

(1)复合掺杂活化：在反应釜中首先加入配料中40％的去离子水，加温并保持至70±5℃，不断搅拌分别加入已配制好的纳米催化材料、稀土复合物、p型半导体及配料中25％的润湿剂，在70±5℃下保持3小时，搅拌速率40～80r/min，进行复合掺杂活化；然后边搅拌边分别逐步加入剩余的60％的去离子水、抗菌剂、植物提取成分、负离子粉及剩余的75％润湿剂。继续搅拌40分钟得到混合液

(2)匀相分散：将复合掺杂活化工艺得到的混合液加入到超声波分散机中，打开超声波发生器，超声分散30分钟，关闭超声波发生器，静置10分钟后放料、灌装即制得本发明的一种净化有害气体的复合催化触媒材料。

Claims

1、一种净化有害气体的复合催化触媒材料，其特征在于：该复合催化触媒材料是由纳米催化材料、稀土复合物、p型半导体、抗菌剂、植物提取成分、负离子粉、润湿剂、去离子水组成，其组成按下列重量(％)配制：纳米催化材料：0.5～10、稀土复合物：0.1～2、p型半导体：0.05～1、抗菌剂：1～5、植物提取成分：1～20、负离子粉：2～30、润湿剂：0.1～5、去离子水：40～95；原料配制好后，按下列工艺制作：(1)复合掺杂活化：在反应釜中首先加入配料中30～50％的去离子水，加温并保持至50～80℃，不断搅拌分别加入已配制好的纳米催化材料、稀土复合物、p型半导体及配料中25％的润湿剂，在50～80℃下保持2～4小时进行复合掺杂活化；然后边搅拌边分别逐步加入剩余的50～70％的去离子水、抗菌剂、植物提取成分、负离子粉及剩余的75％润湿剂。继续搅拌30～60分钟得到混合液；(2)匀相分散：将复合掺杂活化工艺得到的混合液加入到超声波分散机或超细砂磨机或高速搅拌机中，分散20～60分钟，从而制得本发明净化有害气体的复合催化触媒材料。

2、根据权利要求1所述的一种净化有害气体的复合催化触媒材料，其特征在于：纳米催化材料为氮元素掺杂改性纳米TiO₂、锐钛矿型纳米TiO₂、纳米磷酸钛、纳米磷酸锆、四针状纳米ZnO晶须、纳米SiO₂、纳米SnO、纳米ZrO，纳米催化材料按下列重量(％)配制：氮元素掺杂改性纳米TiO₂：40～60；锐钛矿型纳米TiO₂：0～20；纳米磷酸钛：20～40；纳米磷酸锆：0～10；四针状纳米ZnO晶须：5～15；纳米SiO₂：3～8；纳米SnO：3～8；纳米ZrO：0～5。

3、根据权利要求1所述的一种净化有害气体的复合催化触媒材料，其特征在于：纳米催化材料的配比按下列重量(％)配制：氮元素掺杂改性纳米TiO₂：40～60；纳米磷酸钛：20～40；四针状纳米ZnO晶须：5～15；纳米SiO₂：3～8；纳米SnO：3～8。

4、根据权利要求1所述的一种净化有害气体的复合催化触媒材料，其特征在于：稀土复合物为Y(NO₃)₃、LaPO₄与Pr(NO₃)₃的混合料，其组成按照下列重量(％)配制：Y(NO₃)₃：40～60；LaPO₄：20～50；Pr(NO₃)₃：10～35。

5、根据权利要求1所述的一种净化有害气体的复合催化触媒材料，其特征在于：p型半导体是Cu₂O和Bi₂O₃的混合材料，其组成按照下列重量(％)配制：Cu₂O：45～65；Bi₂O₃：35～55。

6、根据权利要求1所述的一种净化有害气体的复合催化触媒材料，其特征在于：抗菌剂选用复合银锌离子抗菌剂，也可由无机抗菌剂或天然植物抗菌剂代替，天然植物抗菌剂可使用如两面针、熏衣草、香柏、柠檬、金银花或绿茶提取液。

7、根据权利要求1所述的一种净化有害气体的复合催化触媒材料，其特征在于：植物提取成分为熏衣草、香柏、柠檬及桉叶的植物提取原液的混合液，其组成按照下列重量(％)配制：熏衣草：30～60；香柏：20～35；柠檬：10～25；桉叶：5～25。

8、根据权利要求1所述的一种净化有害气体的复合催化触媒材料，其特征在于：负离子粉为铁电气石、镁电气石、铁镁电气石、锂电气石中一种或几种加工而成的细粉体，细度在400～2500目，负离子释放数量在每立方厘米1200～5000个，

9、根据权利要求8所述的一种净化有害气体的复合催化触媒材料，其特征在于：负离子粉为1500～2000目、负离子释放数量在每立方厘米2000～3500个的电气石粉。

10、根据权利要求1所述的一种净化有害气体的复合催化触媒材料，其特征在于：润湿剂为烷基酚聚氧乙烯醚NP-10。

11、根据权利要求10所述的一种净化有害气体的复合催化触媒材料，其特征在于：润湿剂也可采用辛基酚聚氧乙烯醚X-405代替烷基酚聚氧乙烯醚NP-10。

12、根据权利要求1、2、3、4、5、6、7、9、10所述的一种净化有害气体的复合催化触媒材料，其特征在于：复合催化触媒材料其原料组成按下列重量(％)配制：纳米催化材料：5；稀土复合物：1；p型半导体：0.3；复合银锌离子抗菌剂：2；植物提取成分：5；电气石粉：3.5；润湿剂烷基酚聚氧乙烯醚NP-10：0.2；去离子水：83。

13、根据权利要求1、12所述的一种净化有害气体的复合催化触媒材料，其特征在于：纳米催化材料的组成按下列重量(％)配制：氮元素掺杂改性纳米TiO₂：50；纳米磷酸钛：30；四针状纳米ZnO晶须：10；纳米SiO₂：5；纳米SnO：5。

14、根据权利要求1、12所述的一种净化有害气体的复合催化触媒材料，其特征在于：其中，稀土复合物的组成按照下列重量(％)配制：Y(NO₃)₃：50；LaPO₄：30；Pr(NO₃)₃：20。

15、根据权利要求1、12所述的一种净化有害气体的复合催化触媒材料，其特征在于：其中，p型半导体的组成按照下列重量(％)配制：Cu₂O：50；Bi₂O₃：50。

16、根据权利要求1、12所述的一种净化有害气体的复合催化触媒材料，其特征在于：其中，植物提取成分的组成按照下列重量(％)配制：熏衣草：40；香柏：30；柠檬：20；桉叶：10。