CN103861421B

CN103861421B - 一种空气净化剂

Info

Publication number: CN103861421B
Application number: CN201410012041.2A
Authority: CN
Inventors: 李存昌; 陶普华; 李凯文
Original assignee: QINGDAO CHUANSHAN INTERNATIONAL INVESTMENT AND DEVELOPMENT Co Ltd
Current assignee: QINGDAO CHUANSHAN NEW MATERIALS CO., LTD.
Priority date: 2014-01-10
Filing date: 2014-01-10
Publication date: 2015-11-18
Anticipated expiration: 2034-01-10
Also published as: CN103861421A

Abstract

本发明涉及一种空气净化剂，其制备原料按质量分数含有：硅藻土粉、沸石粉、麦饭石粉、电气石粉、活性炭粉，海泡石粉、二氧化钛粉，并采用如下方法制备：1)将硅藻土粉、沸石粉、麦饭石粉、电气石粉、活性炭粉，海泡石粉、二氧化钛粉混合；2)将步骤1)所得混合物造粒；3)烘干步骤2)造粒后所得混合物。本发明制得的空气净化剂比表面大而且均匀，对空气中有害物质的吸附分解效果好，是用于室内，车内等封闭空间的环境净化和各种空气净化器的理想选择材料。

Description

一种空气净化剂

技术领域

本发明涉及净化剂，尤其涉及一种用于空气吸附同时具有过滤功能的净化剂。

背景技术

随着人们物质文化生活水平的提高，室内装修已成为时尚，随之而来的便是室内空气的污染越来越严重。而且对于大多数人来说，无论工作、学习或生活，人们的大部分时间都是在室内或车内等封闭空间中度过的。尽管大气污染对人体健康的危害早已被人们所认识，但至到二十世纪中期以来人们的注意力才逐渐转移到室内空气污染对人体健康的危害上。室内空气污染的种类多、污染源更广泛，影响因素也很复杂，对人体健康造成的危害往往比室外更严重。室内空气质量研究已经成为环境科学领域内的一个新的重要组成部分，近年来更加引起人们的广泛关注。

目前用于空气污染的处理方法主要有吸附技术、光催化技术、低温等离子体技术及催化氧化技术。

吸附技术是目前应用最广的空气净化技术。吸附技术主要采用活性炭和分子筛等高比表面材料来吸附甲醛，以达到净化空气的目的，但由于吸附材料吸附能力有限，需定期再生或更换，易产生二次污染。

光催化技术主要利用纳米TiO₂作为光催化剂，通过活性氢氧自由基和超氧自由基的作用，在室温条件下就可以分解甲醛。光催化氧化技术对有机污染物的去除具有操作简便、能耗低、氧化能力强、反应条件温和、无二次污染等优点，在空气净化领域有着诱人的应用前景。在紫外光照射下，TiO₂能将室内种类繁多的有害物质催化氧化，但其存在催化剂失活的问题，并且反应速率有待提高。

低温等离子体技术是通过在常压下空气放电产生的低温等离子体中包含电子、离子、氧活性物种和激发态分子等有极高化学活性的物种，打开污染气体分子的化学键，使很多高活化能的化学反应得以发生，从而达到处理室内空气中有机污染物的目的。但是该技术在对空气放电过程中容易产生氮氧化物及臭氧等二次污染物。

热催化氧化技术是在较低的温度下利用催化剂将甲醛分解为无害的H₂O和CO₂，也是一种较有应用前景的净化甲醛的方法。但所用的催化剂催化氧化甲醛的操作温度通常远高于室温，难以满足室内空气净化所需的常温常压、能耗低的要求，因此只有开发出室温、常压下能完全氧化甲醛为H₂O和CO₂的材料，才有希望实现催化氧化技术在室内空气甲醛净化方面的实际应用。

目前如何获得更优异的高效的空气净化材料仍是本领域值得研究的一个课题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种空气净化剂，以硅藻土、沸石粉、麦饭石、电气石、海泡石、二氧化钛为原料提高了反应速率，达到更理想的污染物去除效果。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种空气净化剂，其制备原料按质量分数含有：320-360目硅藻土粉30-56%，例如为33%、36%、41%、45%、48%、52%、54%等，360-400目沸石粉13-27%，例如为16%、19%、22%、26%等，320-360目麦饭石粉11-21%，例如为12%、14%、18%、20%等，1000目以上电气石粉2-4%，例如为2.2%、2.6%、3.3%、3.7%等，200-320目活性炭粉4-8%，例如为4.5%、5.6%、6%、7.5%等，海泡石粉9-21%，例如为11%、14%、17%、19%、20%等，2000目以上二氧化钛粉2.5-3.5%，例如为2.8%、3.1%、3.3%等，并采用如下方法制备：

1)将硅藻土粉、沸石粉、麦饭石粉、电气石粉、活性炭粉，海泡石粉、二氧化钛粉混合，充分搅拌，得混合粉体；

2)将步骤1)所得混合粉体添加20-30%的清水搅拌后采用圆盘造粒机造粒；

3)烘干步骤2)造粒后所得混合物。

作为优选技术方案，本发明所述的空气净化剂，其制备原料按质量分数含有：320-360目硅藻土粉35-50%，360-400目沸石粉15-20%，320-360目麦饭石粉15-20%，1000目以上电气石粉2-4%，200-320目活性炭粉5-8%，海泡石粉12-21%，2000目以上二氧化钛粉2.5-3.5%。

硅藻土

硅藻是一种单细胞藻类，形体非常小，只有几微米到几十微米。硅藻能进行光合作用，不仅可以当做水生生物的食物，也可以为需氧动物提供氧气。硅藻的遗骸沉积到水底，经过亿万年的累积和地质变迁成为硅藻土,因硅藻土无毒无味早些年灾荒时被世人食之可用来充饥，所以又被世人称之为“观音土”。

硅藻土主要成分是非晶质SiO₂，具有较好的化学稳定性和热稳定性，除氢氟酸以外，硅藻壳体不溶于硫酸等其他强酸，是一种惰性非金属矿物质，也是一种天然的环保功能性纳米级微孔材料。因为其孔隙度高、比表面积大，吸附性强、质轻、坚固、隔音、隔热、耐磨、耐酸和热传导性低等多种特性，可用作环境治理、耐火、绝热、填充、磨光、助滤剂、土壤改良剂、无害杀虫剂等材料。应用领域非常广泛，包括食品工业，建材、交通、酿造、食品、水处理、化工、橡胶、医药、冶金、农业等行业。

沸石粉

沸石是火山熔岩形成的一种架状结构的铝硅酸盐矿物。它含有水产动物生长发育所需的全部常量元素和大部分微量元素。这些元素都以离子状态存在，能被水产动物所利用。此外沸石还具有独特的吸附性、催化性、离子交换性，离子的选择性、耐酸性、热稳定性、多成份性及很高的生物活性和抗毒性等。沸石孔穴和通道中的阳离子还有较强的选择性离子交换性能。可将对动物有害的重金属离子和氰化物除掉，使有益的金属离子被释放出来。

沸石是当今世界广为注目的新兴的矿物原料，已被国内外，特别是世界先进发达国家广泛应用于工农业各个领域，被誉为“工业味精”。沸石粉是天然的沸石岩磨细而成，颜色为白色。可去除水中氨氮95%，净化水质与环境，缓解转水现象。沸石粉被广泛地应用于化工、轻工、建材、农牧渔、医药、环保及国防工业等。特级品沸石主要用于高科技尖端科学领域。

海泡石粉

海泡石具有大的比表面积，较大的离子交换能力，因而在化学催化领域、废水、废气的处理等方面的应用日益广泛。呈纤维状存在的海泡石，具有极大的潜在比表面积，具有很大的吸附能力。

海泡石拥有包括贯穿整个结构的沸石水通道和孔洞以及大的表面积，理论上具有大量孔径为0.36nm-1.06nm的管状孔道及部分中孔和少量大孔结构。海泡石有高达900m2/g的理论表面积，在通道和孔洞中可以吸附大量的水与气体中极性物质，包括低极性物质。因此，海泡石具有很强的吸附能力。

海泡石粉在工、农业生产中有广泛的用途，在地热钻井和深海石油钻井中作为配制泥浆的优良原料；在石油和油脂工业中用作油脂吸附剂、脱色剂和净化剂；在医药工业中用作离子交换剂、净化剂和发壳剂以及葡萄糖工业的发酵剂，在酿酒工业中作为澄清剂；陶瓷工业中可作为玻璃珐琅的原料和陶瓷泥浆的粘合剂等等。

电气石粉

优质的电气石是一种宝石级矿物，俗称碧玺。在国际宝石市场上同海兰宝石、兰宝石、紫牙乌等同属中上档次宝石，身价仅次于祖母绿。电气石也是一种工业矿物，是一种难得的保健、环境、声电、电磁等多功能材料。电气石化学成分复杂，是以含硼为特征的铝、钠、铁、镁、锂的环状结构硅酸盐矿物。电气石具有压电性、热电性、编光性、多色性及较高的硬度。主要的功能表现在：①永久存在类似磁铁磁极的自然电极；②发射远红外线；③在空气中产生空气负离子；④与水作用能产生负氧离子；⑤含有多种有益健康的微量元素。

基于电气石的上述性能，被公认为一种功能性环保材料。

电气石可用于化妆品，纺织品领域，发射远红外线改善人体血液循环。还具有促进植物发育生长作用。与水作用能产生负离子，可增强饮用水的活性，降低水分子的缔合度，用于水的净化处理，提高水的溶解能力，环境治理方面，对空气粉尘的吸附和有害气体的吸附降解，可以在空气中产生空气负离子。电气石粉具有消除室内空气污染和有益人体健康功能，电气石还可用于住宅室内装修材料和室内用品，由于电气石不断释放负离子，能起到改善室内空气质量的效果。用于电磁辐身源，可以减少电磁波的辐射等等。总之，电气石是被发现的新型环境保护材料，具有广泛的应用前景。

麦饭石粉

麦饭石是一种对生物无毒、无害并具有一定生物活性的复合矿物或药用岩石。麦饭石具有矿化净化水质，增加水的生物活性，改善机体生理功能和双向调节水的酸碱平衡等特性。

麦饭石在浸泡时向水中缓慢地释放出麦饭石中含有的多种人体所需的微量元素，并能够吸附一定的有害物质。

长期饮用由麦饭石浸泡的水，可促进循环，延年益寿、强壮骨骼，促进发育，止血消肿。

麦饭石广泛地用于民用、工业水处理、医疗卫生、食品保健、酿酒、除臭剂、农作物和花卉栽培、家禽养殖及水产养殖等行业。

优选地，所述硅藻土粉、沸石粉、麦饭石粉、活性炭粉、海泡石粉、二氧化钛粉均为一级，所述电气石粉为工业一级。

本发明通过使用廉价且来源广泛的材料配制的空气净化材料比表面大而且均匀，对空气中有害物质的吸附分解效果好。

作为优选技术方案，本发明所述的空气净化剂，步骤2)中所述造粒的直径1.2-1.6mm的圆形颗粒。

作为优选技术方案，本发明所述的空气净化剂，步骤3)中烘干的温度为低于100℃，例如为55℃、60℃、70℃、85℃、90℃、96℃等，烘干的时间为30min以上，例如为40min、55min、1.2h、1.7h、2.5h、3h等。

优选地，步骤3)中烘干的温度为80-95℃。

优选地，步骤3)中烘干的时间为1-2h。

本发明配制的空气净化材料比表面大而且均匀，对空气中有害物质的吸附分解效果好。该制剂均采用天然功能性材料制成无污染，材料易得，价格低廉，性价比高。将回收的废料经100-200℃的高温处理后可以二次利用，是作为养花等种植业的增氧调湿剂和家养宠物撲圈除味的理想选择材料，避免了造成二次污染。

下面对本发明进一步详细说明。但下述的实例仅仅是本发明的简易例子，并不代表或限制本发明的权利保护范围，本发明的保护范围以权利要求书为准。

具体实施方式

下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

一种空气净化材料，其制备原料按质量分数含有：320-360目硅藻土粉30-56%，360-400目一级沸石粉13-27%，320-360目麦饭石粉11-21%，1000目以上电气石粉2-4%，200-320目活性炭粉4-8%，海泡石粉9-21%，2000目以上一级二氧化钛粉2.5-3.5%，并采用如下方法制备：

1)将硅藻粉土、沸石粉、麦饭石粉、电气石粉、活性炭粉、海泡石粉、二氧化钛粉混合，充分搅拌，得混合粉体；

2)将步骤1)所得混合粉体使用圆盘造粒机造粒成直径为1.2-1.6mm的圆形颗粒；

3)烘干步骤2)造粒后所得混合物，其中，烘干温度为低于100℃，优选为80-95℃，烘干的时间为30min以上，优选为1-2h。

为更好地说明本发明，便于理解本发明的技术方案，本发明的典型但非限制性的实施例如下：

实施例1

一种空气净化材料，其制备原料按质量分数含有：320-360目一级硅藻土粉53.5%，360-400目一级沸石粉13%，320-360目麦饭石粉11%，1000目以上电气石粉3%，200-320目一级活性炭粉8%，海泡石粉9%，2000目以上一级二氧化钛粉2.5%，并采用如下方法制备：

3)烘干步骤2)造粒后所得混合物，其中，烘干温度为80℃，烘干的时间为2h。

实施例2

一种空气净化材料，其制备原料按质量分数含有：320-360目硅藻土粉31.5%，360-400目一级沸石粉27%，320-360目麦饭石粉21%，1000目以上电气石粉2%，200-320目活性炭粉4%，海泡石粉21%，2000目以上一级二氧化钛粉3.5%，并采用如下方法制备：

3)烘干步骤2)造粒后所得混合物，其中，烘干温度为95℃，烘干的时间为35min。

实施例3

一种空气净化材料，其制备原料按质量分数含有：320-360目一级硅藻土粉35%，360-400目一级沸石粉21%，320-360目一级麦饭石粉16%，1000目以上工业一级电气石粉3%，200-320目一级活性炭粉6%，一级海泡石粉16%，2000目以上一级二氧化钛粉3%，并采用如下方法制备：

3)烘干步骤2)造粒后所得混合物，其中，烘干温度为85℃，烘干的时间为1.5h。

将实施例1-3制得的复合材料，对某室内空气进行吸附试验，结果表明：12小时甲醛及氨的清除率实施例1-3均在85%以上，24小时甲醛及氨的清除率实施例1-3均在95%以上；12小时总挥发性有机化合物的清除率实施例1-3均在80%以上，24小时总挥发性有机化合物的清除率实施例1-3均在90%以上。

可见，本发明的复合材料取得了非常好的空气净化效果。

申请人声明，所属技术领域的技术人员在上述实施例的基础上，将上述实施例某组分的具体含量点值，与发明内容部分的技术方案相组合，从而产生的新的数值范围，也是本发明的记载范围之一，本申请为使说明书简明，不再罗列这些数值范围。

申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的制作工艺，但本发明并不局限于上述制作步骤，即不意味着本发明必须依赖上述制作步骤才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明所选用原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims

1.一种空气净化剂，其特征在于，其制备原料按质量分数含有：320-360目硅藻土粉30-56％，360-400目沸石粉13-27％，320-360目麦饭石粉11-21％，1000目以上电气石粉2-4％，200-320目活性炭粉4-8％，海泡石粉9-21％，2000目以上二氧化钛粉2.5-3.5％，并采用如下方法制备：

2)将步骤1)所得混合粉体添加20-30％的清水搅拌后采用圆盘造粒机造粒；

3)烘干步骤2)造粒后所得混合物；

步骤2)中所述造粒的直径1.2-1.6mm的圆形颗粒；

步骤3)中烘干的温度为低于100℃，烘干的时间为30min以上。

2.如权利要求1所述的空气净化剂，其特征在于，其制备原料按质量分数含有：320-360目硅藻土粉35-50％，360-400目沸石粉15-20％，320-360目麦饭石粉15-20％，1000目以上电气石粉2-4％，200-320目活性炭粉5-8％，海泡石粉12-21％，2000目以上二氧化钛粉2.5-3.5％。

3.如权利要求1或2所述的空气净化剂，其特征在于，所述硅藻土粉、沸石粉、麦饭石粉、活性炭粉、海泡石粉、二氧化钛粉均为一级，所述电气石粉为工业一级。

4.如权利要求1或2所述的空气净化剂，其特征在于，步骤3)中烘干的温度为80-95℃。

5.如权利要求1或2所述的空气净化剂，其特征在于，步骤3)中烘干的时间为1-2h。