CN102101008A

CN102101008A - 一种氧化型空气净化材料及其制备方法

Info

Publication number: CN102101008A
Application number: CN2011100310860A
Authority: CN
Inventors: 竺玉发; 蔺玉强; 王超
Original assignee: YATAI ENVIRONMENT SCIENCE AND TECHNOLOGY DEVELOPMENT Co Ltd HEBEI
Current assignee: YATAI ENVIRONMENT SCIENCE AND TECHNOLOGY DEVELOPMENT Co Ltd HEBEI
Priority date: 2011-01-28
Filing date: 2011-01-28
Publication date: 2011-06-22

Abstract

本发明公开了一种成本低、空气净化效果好、无二次污染的氧化型空气净化材料，其为无机吸附材料上负载有无机氧化剂的材料。本发明同时提供一种制备该材料的方法，即首先将无机吸附材料干燥，使其水分含量＜4％；然后配制浓度为5％～20％(g/ml)的无机氧化剂水溶液；将无机氧化剂水溶液加入无机吸附材料中浸泡18～36h，沥干多余的液体，在烘箱中于50℃～130℃干燥。

Description

一种氧化型空气净化材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及空气净化材料及其制备方法，具体地说是一种尤其适用于对装修材料中释放的有害气体进行清除的空气净化材料和制备该材料的方法。

背景技术

随着人们生活水平的提高，人们越来越重视居室的装修。然而很多装修材料中都含有挥发性有毒气体(如甲醛、氨、苯系物质、TVOC)。据报道90％新装修的房屋污染超标，其中尤以甲醛超标更为严重。为了克服有毒气体对人体的侵害，人们采取了各种方式对其进行消除。如人们在室内放置活性炭吸附包，以期通过活性炭的吸附达到消除有毒气体的目的。但活性炭本身对有害气体不具有分解消除作用，且其吸附速率低，吸附饱和后还可将吸附的有害气体再次释放出来；采用臭氧空气消毒机器虽然对甲醛等气体有一定的消除作用，但该装置排放的尾气中会还有少量的臭氧，而臭氧本身亦会对人类生存环境构成直接威胁；采用绿色植物除甲醛，但由于植物是通过光合作用吸收甲醛的，因此在无光条件下无法完成，再则，植物吸收率低，最高仅为20微克每小时，一个房间需要摆放几百株植物方可有效；采用化学喷雾剂进行消除，但其容易形成二次污染。

发明内容

本发明的目的是提供一种成本低、空气净化效果好、无二次污染的氧化型空气净化材料，同时提供一种制备该材料的方法。

本发明的目的是这样实现的：

本发明所提供的氧化型空气净化材料，是无机吸附材料上负载有无机氧化剂的材料。其中的无机吸附材料可选用硅藻土、沸石分子筛、活性氧化铝、硅胶的一种物质或两种以上的任意配比的混合物；无机氧化剂可选用碳酸钠、过硼酸钠、过硫酸钾、高锰酸钾、高铁酸钾的一种物质或两种以上的任意配比的混合物。其中以高锰酸钾为优选无机氧化剂。

本发明中的无机吸附材料可选用硅藻土、沸石分子筛、活性氧化铝、硅胶的一种物质或两种以上的任意配比的混合物。

本发明采用的无机氧化剂形状可以是球形、圆柱形或不定型颗粒。

为了提高无机氧化剂的负载量以及本发明材料的净化效率。无机氧化剂粒径优选0.1mm～6mm的颗粒，更为优选的粒径为0.3mm～2mm的颗粒；

本发明采用的无机吸附材料优选比表面积大于500m²/g，更为优选的是比表面积大于300m²/g；

本发明采用的无机吸附材料优选的孔径为0.7nm～3nm的材料。

本发明将无机氧化剂加载于无机吸附材料中，使无机氧化剂与无机吸附材料产生良好的协同作用，由此一方面解决了无机吸附材料二次释放有害气体以及化学净化剂作用单一的问题，同时增强了无机氧化剂与有害气体的亲和力以及接触面，使无机氧化剂能够更加快速、有效地分解氧化有害气体。

本发明所提供的氧化型空气净化材料的制备方法是：

首先将无机吸附材料干燥，使其水分含量＜4％；然后配制浓度为5％～20％(g/m1)的无机氧化剂水溶液；将无机氧化剂水溶液加入无机吸附材料中浸泡18～36h，沥干多余的液体，在烘箱中于50℃～130℃干燥。

本发明在将无机氧化剂加载于无机吸附材料中时，还可采用多次浸渍法，即将按照上述方法法制备的本发明材料，再用无机氧化剂水溶液重复浸渍，然后在烘箱中于50℃～130℃干燥。如此反复重复，直到干燥后的材料能够析出过饱和的无机氧化剂。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的说明，但其不对本发明构成限制。

实施例1

取过硫酸钾12g、过硼酸钠按6g，加水，配成浓度为20％的无机氧化剂水溶液；取40ml该水溶液将其加入20克直径3mm的球状活性氧化铝中，浸渍24h，沥出多余液后于90℃干燥8h。

实施例2

取高氯酸钾20g、硝酸锰10g、过硼酸钠10g，加水200ml水，配成浓度为20％的无机氧化剂水溶液，然后用40ml的该水溶液将其加入20克、直径1.5mm的球状YNa型分子筛进行浸渍，在50℃下干燥；然后再如此重复浸渍、干燥3次。

实施例3

高锰酸钾200g，加水1000ml配成过饱和高锰酸钾水溶液，然后用40ml的该水溶液将20克、20目的颗粒状硅藻土单次浸渍、在110℃下干燥。

实施例4

(1)以甲醛为污染物进行动态吸附实验。实验条件：入口甲醛浓度1.6mg/m³，材料用量10mL，气体流量2L/min，分别把实施例1、实施例2、实施例3和超市购得竹炭、改良煤质活性炭等进行编组，依次编组为组1、组2、组3、组4和组5，实验数据如下：

注：当出口甲醛浓度高于0.07mg/m³时，即为失效。

由表1可以看出，本发明所制备的氧化型空气净化材料对甲醛的消除效率，明显高于竹炭、以及改良煤质活性炭。其中尤以以高锰酸钾为无机氧化剂制备的空气净化材料的吸附效果最好，其有效使用期限也最长。

(2)以甲醛为污染物进行静态吸附实验。实验条件：甲醛浓度1.4mg/m³，材料用量10mL，试验箱体积200L，实验时间100分钟。

实验结果：实施例1、实施例2、实施例3甲醛浓度消除率均达到95％，竹炭组为87％，改良煤质活性炭组为82％。

(3)在13倍超标、16℃、24小时，实施例1、2、3产品对甲醛清除效果检测：

检测方法依据QB/T 2761-2006《室内空气净化产品净化效果测定方法》，测定结果为实施例1、2、3产品对甲醛清除率均超过74％，VOC清除率均超过76％。

(4)实施例1、2、3产品对烟味、硫化氢、氨味等常见抽烟残留异味、腐败气味、装修污染异味等气味的吸附效果检测：

实验条件：材料用量10mL，试验箱体积200L，实验时间100分钟。

效果评估：前后嗅觉直观判断、异味检测仪前后检测数据对比测定，多次重复使用，未见明显衰减，竹炭组和改良煤质活性炭组首次使用效果明显，再次使用未见效果(即存在易饱和现象)。

实施例4-7

(1)无机氧化剂水溶液的配制：

(2)无机吸附材料的选择：

实施例4：粒径3～6mm的硅藻土25g，孔径为0.7nm～1.0nm的沸石分子筛25g，混合后，加入上述相应的无机氧化剂水溶液单次浸渍，干燥。

实施例5：粒径0.3～2mm的硅胶50g，加入上述相应的无机氧化剂水溶液浸渍，70℃干燥，再浸渍，再干燥。

实施例6：硅藻土，孔径为0.7nm～1.0nm的沸石分子筛15g，比表面积大于300m²/g的活性氧化铝15g混合后，加入上述相应的无机氧化剂水溶液单次浸渍，干燥。

实施例7：比表面积大于500m²/g的纳米活性氧化铝粉体15g，加入上述相应的无机氧化剂水溶液单次浸渍，120℃下干燥。

试表明，实施例4-7均具有实施例1-3所述效果，其中尤以实施例4、实施例6效果更佳。

Claims

1.一种氧化型空气净化材料，其特征在无机吸附材料上负载有无机氧化剂。

2.根据权利要求1所述的氧化型空气净化材料，其特征在于所述的无机氧化剂为过碳酸钠、过硼酸钠、过硫酸钾、高锰酸钾、高铁酸钾的一种或两种以上的任意配比的混合物。

3.根据权利要求1或2所述的氧化型空气净化材料，其特征在于所说的无机吸附材料为硅藻土、沸石分子筛、活性氧化铝、硅胶的一种或两种以上的任意配比的混合物。

4.根据权利要求1或2所述的氧化型空气净化材料，其特征在于所说的无机吸附材料为粒径为0.1mm～6mm或0.3mm～2mm的颗粒。

5.根据权利要求1或2所述的氧化型空气净化材料，其特征在于所说的无机吸附材料比表面积大于500m²/g。

6.根据权利要求5所述的氧化型空气净化材料，其特征在于所说的无机吸附材料比表面积大于300m²/g。

7.根据权利要求1所述的氧化型空气净化材料，其特征在于所说的无机吸附材料的孔径为0.7nm～3nm。

8.根据权利要求2所述的氧化型空气净化材料，其特征在于所说的无机吸附材料为高锰酸钾。

9.一种权利要求1所述的氧化型空气净化材料的制备方法，其特征是首先将无机吸附材料干燥，使其水分含量＜4％；然后配制浓度为5％～20％(g/ml)的无机氧化剂水溶液；将无机氧化剂水溶液加入无机吸附材料中浸泡18～36h，沥干多余的液体，在烘箱中于50℃～130℃干燥。