CN102179168A

CN102179168A - 一种竹炭负载纳米材料的空气净化方法

Info

Publication number: CN102179168A
Application number: CN2011100435866A
Authority: CN
Inventors: 翁仁贵; 刘心中; 林小英; 彭蕾
Original assignee: Fujian University of Technology
Current assignee: Fujian University of Technology
Priority date: 2011-02-23
Filing date: 2011-02-23
Publication date: 2011-09-14

Abstract

本发明提供一种竹炭负载纳米材料的空气净化方法，其特征在于，具体包括如下步骤：10、往Tio₂纳米材料中掺杂Fe与N，制备出纳米Fe/N-Tio₂材料；20、将上述纳米Fe/N-Tio₂材料负载到竹炭片上；30、将上述负载纳米Fe/N-Tio₂材料的竹炭片配合光源发出的光照对空气进行净化。本发明的竹炭吸附能力强，在纳米Tio₂材料中掺杂Fe/N有利于响应可见光源的激发，产生催化效果，并且使紫外光向长波方向发生移动，即发生红移现象，使得降解效率大大提高。

Description

一种竹炭负载纳米材料的空气净化方法

【技术领域】

本发明涉及一种空气净化方法，特别涉及一种利用负载纳米材料的竹炭片的空气净化方法。

【背景技术】

科学技术的进步，工业快速发展，随之而来的环境污染也越来越严重。进入二十一世纪，人类赖以生存的空间的污染给人们带来的健康危害十分严重。首当其冲的是人们生活和工作的环境如新装修的居室、办公室、汽车等中的甲醛含量严重超标问题。对人体的健康存在的威胁，因此室内空气中挥发性有机物的净化具有非常重要的意义。

对于目前处理空气中的污染物主要的方法有：通风换气、物理吸附、空气负离子技术、臭氧氧化技术和光催化技术。这些技术存在的处理时间长、降解效率低、成本高等问题。

由于竹炭的炭粒细小、吸附能力强，已经被广泛用于对空气中所含的有毒、有害成分、杂质进行吸附净化等的吸附材料或过滤材料。纳米改性竹炭，如公开日为2006年10月18号，公开号为CN1846846A的专利“纳米改性光催化竹炭”，将具有光催化性能的纳米材料二氧化钛经过特殊工艺负载到竹炭的微孔壁上，使竹炭不仅保留了原来强有力的吸附性能，而且在光的作用下，将空气中的氢氧分子转化成氢阳离子和氢氧自由基，能持续不断的分解空气中的有机有害物质、破坏细菌和病毒的细胞壁。但是纳米材料二氧化钛的降解效果依赖于光照，特别是紫外光，所以降解效果依然有待提高。

【发明内容】

本发明要解决的技术问题，在于提供一种竹炭负载纳米材料的空气净化方法，它能够提高纳米材料的降解作用，提高空气净化的效果。

本发明是这样实现的：一种竹炭负载纳米材料的空气净化方法，具体包括如下步骤：

步骤10、往Tio₂纳米材料中掺杂Fe与N，制备出纳米Fe/N-Tio₂材料；

步骤20、将上述纳米Fe/N-Tio₂材料负载到竹炭片上；

步骤30、将上述负载纳米Fe/N-Tio₂材料的竹炭片配合光源发出的光照对空气进行净化。

进一步的，所述步骤30中，所述光源为紫外光源。

进一步的，所述步骤10中制备纳米Fe/N-Tio₂材料的方法包括如下步骤：11、按比例将无水乙醇加入钛酸丁酯溶液中，搅拌；12、再加入硝酸铁溶液，搅拌，硝酸铁溶液中Fe³⁺的摩尔百分数为0.1％-0.2％；13、再加入氨水溶液，继续搅拌得到透明溶胶，氨水溶液中N^3-的摩尔百分数为1％-3％。

进一步的，所述步骤20中，纳米Fe/N-Tio₂材料是采用浸渍的方法负载到竹炭片上，步骤包括：把制备好的竹炭放入步骤13中的透明溶胶中，然后陈化，把浸渍好的竹炭片进行真空抽滤，再烘干，就制备成竹炭片负载纳米Fe/N-Tio₂材料。

进一步的，所述步骤11中，钛酸丁酯与无水乙醇的体积比为1/4-1/6。

本发明具有如下优点：

本发明使用了负载纳米Fe/N-Tio₂材料的竹炭片，因为竹炭具有丰富的微孔，具有很强的吸附能力，而且由于炭粒的表面积很大，可以与气体充分接触，对有机气体进行充分的吸附；又因为在竹炭内负载有纳米Fe/N-Tio₂材料，可以有效对甲醛等有机气体进行降解，在纳米Tio₂材料中掺杂Fe与N有利于响应可见光源的激发，产生催化效果，并且使紫外光向长波方向发生移动，即发生红移现象，使得降解效率大大提高，不会造成二次污染，竹炭又可以再生利用，使用寿命长，结构简单、成本低廉。

【附图说明】

下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的说明。

图1为本发明方法流程示意图。

【具体实施方式】

请参阅图1所示，对本发明的实施例进行详细的说明。

如图1，本发明的方法包括如下步骤：10、往Tio₂纳米材料中掺杂Fe与N，制备出纳米Fe/N-Tio₂材料；20、将上述纳米Fe/N-Tio₂材料负载到竹炭片上；30、将上述负载纳米Fe/N-Tio₂材料的竹炭片配合光源发出的光照对空气进行净化，特别是配合紫外光源发出的紫外光来对空气进行净化。

上述步骤10所述的制备纳米Fe/N-Tio₂材料的方法包括如下步骤：11、将无水乙醇缓慢的加入钛酸丁酯溶液中(所述钛酸丁酯与无水乙醇的体积比为1/4-1/6)；12、搅拌10-20分钟后，在搅拌过程中缓慢加入硝酸铁溶液(其中Fe³⁺的摩尔百分数为0.1％-0.2％)；13、搅拌10-20分钟后，在搅拌过程中缓慢加入氨水溶液(其中N^3-的摩尔百分数为1％-3％)，继续搅拌1-2小时，得到透明溶胶。

上述步骤20中，纳米Fe/N-Tio₂材料是采用浸渍的方法负载到竹炭片上，步骤包括：把制备好的竹炭片放入透明溶胶中，在室温下陈化12-18小时后，把浸渍好的竹炭片进行真空抽滤20-30min，再放入100℃烘箱烘干3-5小时后，就制备成竹炭片负载纳米Fe/N-Tio₂材料。

因为竹炭片具有丰富的微孔，吸附能力强；炭粒细小且表面积很大，可以与气体充分接触，对有机气体进行充分的吸附；又因为在竹炭片内负载有纳米Fe/N-Tio₂材料，可以有效对甲醛等有机气体进行降解，在纳米Tio₂材料中掺杂Fe与N有利于响应可见光源的激发，产生催化效果，并且使紫外光向长波方向发生移动，即发生红移现象，使得降解效率大大提高。

以上所述，仅为本发明较佳实施例而已，故不能依此限定本发明实施的范围，即依本发明专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖的范围内。

Claims

1.一种竹炭负载纳米材料的空气净化方法，其特征在于，具体包括如下步骤：

步骤20、将上述纳米Fe/N-Tio₂材料负载到竹炭片上；

2.根据权利要求1所述的一种竹炭负载纳米材料的空气净化方法，其特征在于：所述步骤30中，所述光源为紫外光源。

3.根据权利要求1所述的一种竹炭负载纳米材料的空气净化方法，其特征在于：所述步骤10中制备纳米Fe/N-Tio₂材料的方法包括如下步骤：11、按比例将无水乙醇加入钛酸丁酯溶液中，搅拌；12、再加入硝酸铁溶液，搅拌，硝酸铁溶液中Fe³⁺的摩尔百分数为0.1％-0.2％；13、再加入氨水溶液，继续搅拌得到透明溶胶，氨水溶液中N^3-的摩尔百分数为1％-3％。

4.根据权利要求3所述的一种竹炭负载纳米材料的空气净化方法，其特征在于：所述步骤20中，纳米Fe/N-Tio₂材料是采用浸渍的方法负载到竹炭片上，步骤包括：把制备好的竹炭片放入步骤13中的透明溶胶中，然后陈化，把浸渍好的竹炭片进行真空抽滤，再烘干，就制备成竹炭片负载纳米Fe/N-Tio₂材料。

5.根据权利要求3或4所述的一种竹炭负载纳米材料的空气净化方法，其特征在于：所述步骤11中，钛酸丁酯与无水乙醇的体积比为1/4-1/6。