CN103537261B - 一种非金晶竹炭基空气净化剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种非金晶竹炭基空气净化剂及其制备方法。目前市场上的活性炭或竹炭在一定的时期内均具有一定的吸附能力，但缺点是几周后即饱和。本发明其特征在于由活性竹炭粉、海泡石、凹凸棒土、电气石、硅藻泥、膨润土组成，各成分的重量配比是4:1:2:1:1:1组成，所述的各成分为300纳米级。本发明的空气净化剂融合了众多传统材料优秀的吸附特性，突破性地耦合了具有划时代意义的催化剂和吸附粒子，使得以活性炭为主要基材的吸附体拥有良好的催化分解性能，赋予了活性炭等传统材料新的功能使命，大大延长活性炭等吸附基材的使用寿命，是一项颠覆传统、标新立异的空气净化革新材料。
Description
技术领域
本发明涉及一种非金晶竹炭基空气净化剂及其制备方法。
背景技术
目前市场上的活性炭或竹炭在一定的时期内均具有一定的吸附能力，但缺点是几周后即饱和。通常的做法是在太阳下晾晒，蒸发掉水份和部分有害气体，但难以解决大部分有害物的长期“滞留”，导致在后续使用过程中脱附溢出，反而成为有毒污染源，再度污染环境。的问题。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种非金晶竹炭基空气净化剂及其制备方法，能快速吸附并锁定污物，赋予了活性炭等传统材料新的功能，延长吸附基材的使用寿命。
为此，本发明采取如下技术方案：一种非金晶竹炭基空气净化剂，其特征在于由活性竹炭粉、海泡石、凹凸棒土、电气石、硅藻泥、膨润土组成，各成分的重量配比是4:1:2:1:1:1组成，所述的各成分为300纳米级。本发明的空气净化剂优选提纯于海泡石、凹凸棒土等天然矿物，具有独特的晶体结构，孔径大小在0.23－1.30纳米之间，孔隙表面带极性和弱极性，内孔分布合理，孔径比表面积大，微孔发达，气相适应性更广泛。
所述制成的空气净化剂内部孔隙的孔径在0.23－1.30纳米之间，呈微晶体排列。
所述制成的空气净化剂内含有的甲醛、氨、苯、甲苯、二甲苯的分子直径都在0.4－0.62纳米之间，并且半数以上是极性分子。一般室内空气中有毒有害气体的共性是分子直径在1纳米以下，呈极性分子结构。如刺激性气体甲醛、氨都是极性分子，分子直径在0.5纳米左右。而非金晶空气净化剂的纳米级孔隙和呈极性结构，极好地主动捕捉并牢固吸附这些有毒有害的气体分子。除纳米非金晶规则晶体孔隙的纳米级孔径，对纳米级气体分子产生有效强力吸附外，纳米非金晶晶格孔隙表面的电荷极性，形成对极性分子的主动捕捉和选择性吸附。而纳米米非金晶空气净化剂在50℃左右的温度就可以脱附再生，产品可以长期循环使用，极大地提高了产品的经济价值和环境价值。
一种非金晶竹炭基空气净化剂的制备方法，各组分采用如下方法制成：
（1）、竹炭粉碎至300纳米级竹炭粉，并用蒸汽活化法制备活性竹炭；
（2）、海泡石采用沉降法和离心分离法进行提纯后，粉碎至300纳米级粉体后，用离子交换法活化；
（3）、凹凸棒土用离心选矿机离心分离得到300纳米级粉体后，用微波热活化法活化；
（4）、膨润土优选原矿蒙脱石大于80%‐的原料采用干法提纯，粉碎到300纳米级粉体后用酸活化法活化；
（5）、硅藻土粉碎到300纳米级粉体；
（6）、电气石粉碎到300纳米级粉体；
将上述的6种成分按按4：1：2：1：1：1的比例进行配比后经造粒工艺后进行筛选完成产品。
本发明的有益效果在于：
1、同时适用于甲醛、苯系物、TVOC及各种臭味的吸附、催化、分解、净化。
2、受温差的变化表现较强的“呼吸”现象，大大提升了它的吸附和催化分解速度。
3、具有较强的化学活性，能起到较好的抗菌、抑菌作用。
4、不需要暴晒，不会导致吸附饱和而脱附溢出。相反，在使用中因湿气的作用而加速催化分解。
5、本产品催化机理不同于光催化(光触媒)，催化分解进程不受光环境影响。
6、产品拆封使用后有效期长达2‐3年。当催化性能衰减至无效后，可当作普通吸附剂使用。
7、该产品无毒、无刺激性。适用于家庭装修、橱柜、鞋柜、洗手间、汽车、宾馆酒店客房等场合。
综上所述，非金晶竹炭基空气净化剂是一项利用最新技术手段，融合了众多传统材料优秀的吸附特性，突破性地耦合了具有划时代意义的催化剂和吸附粒子，使得以活性炭为主要基材的吸附体拥有良好的催化分解性能，赋予了活性炭等传统材料新的功能使命，大大延长活性炭等吸附基材的使用寿命，是一项颠覆传统、标新立异的空气净化革新材料。
具体实施例
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。
本发明的一种非金晶竹炭基空气净化剂由活性竹炭粉、海泡石、凹凸棒土、电气石、硅藻泥、膨润土组成，各成分的重量配比是4:1:2:1:1:1组成，所述的各成分为300纳米级。该空气净化剂中各组分采用如下方法制成：
（1）、竹炭粉碎至300纳米级竹炭粉，并用蒸汽活化法制备活性竹炭；
（2）、海泡石采用沉降法和离心分离法进行提纯后，粉碎至300纳米级粉体后，用离子交换法活化；
（3）、凹凸棒土的制备按专利cn02139387.7的提纯及超微粉体的制备工艺进行，分离得到300纳米级粉体后，用微波热活化法活化；
（4）、膨润土优选原矿蒙脱石大于80%‐的原料采用干法提纯，粉碎到300纳米级粉体后用酸活化法活化；
（5）、硅藻土粉碎到300纳米级粉体；
（6）、电气石粉碎到300纳米级粉体；将上述的6种成分按按4：1：2：1：1：1的比例进行配比后经造粒工艺后进行筛选完成产品。
本发明的技术原理在于：
1、多维活化，深度改性。孔径及极性特性更符合甲醛、苯系物、TVOC等有分子结构及极性。
2、放大炭微晶的物理、化学特性。2000㎡/g以上比表面和120mg/g以上CTC值使吸附更强。
3、优化碳微晶，利用氢键、静电吸引力、共价键、官能团和热效应，快速吸附并锁定污染物。
4、纳米吸附粒子与催化剂利用特殊工艺一次嵌入炭基，形成独特的强效吸附催化分解阵列。室温下氧气吸附在许多过渡金属时，可以解离成吸附状态的氧原子或带电荷的过氧或超氧自由基，基于这一原理，非金晶竹炭基空气净化剂利用空气中丰富的氧，通过催化活化实现有机物的氧化。但真正实现常温、常压及电子生成条件不足的情况下实践理论，非金晶竹炭基空气净化剂取得了突破性成果。
本发明利用稀有的非金属矿物质，如硅藻土、沸石、膨润土、蒙脱土、海泡石等具有环境治理和生态修复功能，可以用来制备环境污染治理材料和生态修复材料，本身不产生二次污染，是一种天然纳米矿物，是大自然恩赐我们的财富，也是一种极有价值环境友好型的材料。硅藻土、沸石、蒙脱土、膨润土等经过改性加工后可以用于水体修复（重金属、有机污染物、氮磷营养物等）处理和大气（包括室内空气环境）修复（硫化物、氮化物、甲醛、苯等）处理；膨润土、珍珠岩、蛭石等可用于固沙、改良土壤、垃圾填埋场（防止垃圾污水渗透）及放射性废料的处置。同时大多数非金属矿都是环境友好材料，这些优点都促使了纳米非金晶空气净化剂在生态环境修复、室内空气净化等领域中均具有广阔的应用前景。
需要特别指出的是，上述实施例的方式仅限于描述实施例，但本发明不止局限于上述方式，且本领域的技术人员据此可在不脱离本发明的范围内方便的进行修饰，因此本发明的范围应当包括本发明所揭示的原理和新特征的最大范围。
Claims (2)
1.一种非金晶竹炭基空气净化剂，其特征在于由活性竹炭粉、海泡石、凹凸棒土、电气石、硅藻泥和膨润土组成，所述的活性竹炭粉、海泡石、凹凸棒土、电气石、硅藻泥和膨润土的重量配比是4:1:2:1:1:1，所述的各成分为300纳米级，所述制成的空气净化剂内部孔隙的孔径在0.23－1.30纳米之间，呈微晶体排列，所述制成的空气净化剂内通过吸附作用吸附的甲醛、氨、苯、甲苯、二甲苯的分子直径都在0.4－0.62纳米之间，并且半数以上是极性分子。
2.一种非金晶竹炭基空气净化剂的制备方法，其特征在于权利要求1中各组分采用如下方法制成：
(1)、竹炭粉碎至300纳米级竹炭粉，并用蒸汽活化法制备活性竹炭；
(2)、海泡石采用沉降法和离心分离法进行提纯后，粉碎至300纳米级粉体后，用离子交换法活化；
(3)、凹凸棒土用离心选矿机离心分离得到300纳米级粉体后，用微波热活化法活化；
(4)、膨润土优选原矿蒙脱石大于80％的原料采用干法提纯，粉碎到300纳米级粉体后用酸活化法活化；
(5)、硅藻土粉碎到300纳米级粉体；
(6)、电气石粉碎到300纳米级粉体；
将上述的6种成分按4：1：2：1：1：1的比例进行配比后经造粒工艺后进行筛选完成产品。
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