CN105536706B - 一种空气净化剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种空气净化剂，其材料组成及重量份数为：改性活性炭粉50～100份、粉状含钙混合物5～50份，所述的改性活性炭份及粉状含钙混合物的粒径大小为0.9～2.3mm。本发明还公开了空气净化剂的制备方法，其特征在于将改性活性碳粉在密封环境600～800℃，处理2～6小时；降至常温后增加压力至40～150兆帕，瞬间减压至常压；抽真空，真空度为‑40～‑150兆帕，瞬间恢复至常压，然后将经过上述预处理的改性活性炭粉50～100份与粉状含钙混合物5～50份的比例混合，搅拌均匀，得到空气净化剂。

Description

一种空气净化剂及其制备方法
技术领域
本发明属于环境保护技术领域，具体涉及一种空气净化剂及其制备方法。
背景技术
空气净化剂是指利用自然物质本身所具有的吸附、分解原理，经过现代科学技术处理，所形成的具有消除空气中有害气体、祛除各种异味功能的产品。
现市面上有的空气净化剂很多，鱼龙混杂。总体来说有以下几种类型：一，吸附型空气净化类，如活性炭、竹炭等等，例如公开号为CN103752257A的中国专利公开了一种吸附甲醛的空气净化剂及其制备方法，采用具有铝酸铜晶相的铜铝复合氧化物作为甲醛的吸附剂活性成分，该氧化物的孔结构很发达，比表面积大且热稳定性好，且孔结构相对于吸附甲醛的空气来讲较氧化铝更为合适，因而对甲醛小分子的吸附性能良好，而氧化物中的具有强吸电子能力的铜原子，可与甲醛的羰基相结合，从而进一步提高对甲醛的吸附效果。二，遮盖型除味产品，如凝脱香盒、空气清新剂，例如公开号为CN103239745A的中国专利公开了一种复合空气净化剂及其制备方法和用途，其由百里香精油、茶树精油、板栗花提取液、牡丹根皮提取液、藤茶提取液、栀子花精油、桂花精油、木香精油、五月铃兰醇、橙花醇、柠檬酸、2-异戊氧基乙酸烯丙酯、乙醇、助剂、4-羟基-3-丁基苯酞和去离子水多种组分复合而成。三，分解型除味产品，例如公开号为CN1788796A的中国专利公开了一种纳米光触媒杀菌空气净化剂，由下述原料制备而成，所述原料的重量比为：纳米级二氧化钛0.1～5、纳米级二氧化硅2～10、杀菌剂0.1～0.3、丙二醇2～5、六偏磷酸钠0.3～1、表面活性剂0.5～5、聚二甲基硅氧烷0.5～1、有机硅流平剂0.1～1、稀土激活剂0.3～1.2、去离子水70～100；将上述原料按比例混合均匀，经乳化分散处理即可制成纳米光触媒杀菌空气净化剂。
吸附型空气净化剂是利用活性炭的物理吸附、化学吸附、氧化、催化氧化和还原等性能去除污染物的净化产品。活性炭的原材料主要是煤和木材等含碳材料，成本较高，污泥中含有大量的有机物，具有被加工成含碳吸附剂的客观条件，利用污泥热解法制备活性炭活性炭，不仅能获得廉价的活性炭，将污泥中可溶性重金属转化成难溶物固定在活性炭中，从而减少对环境的污染，还可以将污泥活性炭运用于污水处理、空调净化、脱色、有毒有害物质等处理。活性炭是一种多孔性的含碳物质，其高度发达的孔隙结构使它具有庞大的表面积，所以很容易与空气中的有毒有害气体充分接触，这种高度发达的孔隙结构构成了一个强大吸附力场，赋予了活性炭特有的吸附性能，从而达到吸附、净化的作用。目前市场上主要有化学类、生物类、光触媒类产品，这些产品价格昂贵，具有一定使用条件的限制，而活性炭类具有价格实惠、使用方便，无污染，无副作用，使用效果理想等优点，受到广泛的应用。但是普通活性炭比表面积低，吸附性能差，吸附剂容易饱和，吸附效率低，且分离不方便等方面的缺点。
因此，这就要求人们研制开发出一种符合科学规律、有针对性、有实用价值、真正环保型的治理室内空气污染的新产品。
发明内容
发明目的：针对现有技术中关于活性炭类空气净化剂的存在的技术问题，本发明提供了一种以活性炭为基础的新型空气净化剂，并提供了相应的制备方法。
技术方案：本发明提供了一种空气净化剂，其材料组成及重量份数为：改性活性炭粉50～100份、粉状含钙混合物5～50份，所述的改性活性炭份及粉状含钙混合物的粒径大小为0.9～2.3mm，优选1.6～1.9mm。
所述的含钙混合物为：碳酸氢钙、氧化钙、氯化钙、次氯酸钙的混合物，重量份数为：碳酸氢钙2～20份、氧化钙1～11份、氯化钙1～16份、次氯酸钙1～3份。
本发明还公开了空气净化剂的制备方法，其特征在于将改性活性碳粉在密封环境600～800℃，处理2～6小时；降至常温后增加压力至40～150兆帕，瞬间减压至常压；抽真空，真空度为-40～-150兆帕，瞬间恢复至常压，然后将经过上述预处理的改性活性炭粉50～100份与粉状含钙混合物5～50份的比例混合，搅拌均匀，得到空气净化剂。
上述制备方法中，所述的粉状含钙混合物的获得方法为：按照重量份数为碳酸氢钙2～20份、氧化钙1～11份、氯化钙1～16份、次氯酸钙1～3份的比例调配，混合均匀，得到含钙混合物。
上述制备方法中，所述的改性活性炭粉的获得方法为：将活性炭粉，浸泡于含4-氨基吡啶的二甲基亚砜溶液中，于80～100℃下反应10～12小时后取出，烘干，再加入的5-(2-氨基乙基)咪唑的N，N-二甲基甲酰胺溶液，在50～60℃下反应4小时，烘干后，浸渍于的铁酞菁四氢呋喃的溶液中，在70～80℃下反应5小时，反应完成后洗涤，烘干，得到所述的改性活性炭粉。所述5-(2-氨基乙基)咪唑的N，N-二甲基甲酰胺溶液的浓度为0.3mol/L。所述铁酞菁四氢呋喃溶液的浓度为0.2mmol/L。所述的洗涤，先用乙醇进行洗涤，在用去离子水进行洗涤。
有益效果：本发明产品为粉末状或颗粒状的具有一定粒度的混合固体，对室内空气中的主要污染气体如甲醛、甲苯、二甲苯及二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳等具有很好的选择吸附功能，对室内空气中的病毒、病菌、螨虫等有很好的抑制和杀灭功能。
具体实施方式：
实施例1
步骤1)将活性炭粉碎，粒径大小为0.9mm，浸泡于含4-氨基吡啶的二甲基亚砜溶液中，于80℃下反应10小时后取出，烘干，再加入的浓度为0.3mol/L的5-(2-氨基乙基)咪唑的N，N-二甲基甲酰胺溶液，在50℃下反应4小时，烘干后，浸渍于的浓度为0.2mmol/L的铁酞菁四氢呋喃的溶液中，在70℃下反应5小时，反应完成后先用乙醇进行洗涤，在用去离子水进行洗涤，烘干，得到所述的改性活性炭粉。
步骤2)将步骤1)中得到的改性活性碳粉在密封环境600℃，处理2小时；降至常温后增加压力至40兆帕，瞬间减压至常压；抽真空，真空度为-40兆帕，瞬间恢复至常压，备用。
步骤3)按照重量份数为碳酸氢钙2份、氧化钙1份、氯化钙1份、次氯酸钙1份的比例调配，混合均匀，得到粉状含钙混合物。
步骤4)将步骤2)所得的改性活性炭粉50份与步骤3)得到的粉状含钙混合物5份的按比例混合，搅拌均匀，得到空气净化剂。
经检测，该空气净化剂对于空气污染的甲醛去除率为87％、甲苯去除率为91％，一氧化碳去除率为100％。
实施例2
步骤1)将活性炭粉碎，粒径大小为2.3mm，浸泡于含4-氨基吡啶的二甲基亚砜溶液中，于100℃下反应10～12小时后取出，烘干，再加入的浓度为0.3mol/L的5-(2-氨基乙基)咪唑的N，N-二甲基甲酰胺溶液，在60℃下反应4小时，烘干后，浸渍于的浓度为0.2mmol/L的铁酞菁四氢呋喃的溶液中，在80℃下反应5小时，反应完成后先用乙醇进行洗涤，在用去离子水进行洗涤，烘干，得到所述的改性活性炭粉。
步骤2)将步骤1)中得到的改性活性碳粉在密封环境800℃，处理6小时；降至常温后增加压力至150兆帕，瞬间减压至常压；抽真空，真空度为-150兆帕，瞬间恢复至常压，备用。
步骤3)按照重量份数为碳酸氢钙20份、氧化钙11份、氯化钙16份、次氯酸钙3份的比例调配，混合均匀，得到粉状含钙混合物。
步骤4)将步骤2)所得的改性活性炭粉100份与步骤3)得到的粉状含钙混合物50份的按比例混合，搅拌均匀，得到空气净化剂。
经检测，该空气净化剂对于空气污染的甲醛去除率为89％、甲苯去除率为90％，一氧化碳去除率为100％。
实施例3
步骤1)将活性炭粉碎，粒径大小为2.3mm，浸泡于含4-氨基吡啶的二甲基亚砜溶液中，于100℃下反应10～12小时后取出，烘干，再加入的浓度为0.3mol/L的5-(2-氨基乙基)咪唑的N，N-二甲基甲酰胺溶液，在60℃下反应4小时，烘干后，浸渍于的浓度为0.2mmol/L的铁酞菁四氢呋喃的溶液中，在80℃下反应5小时，反应完成后先用乙醇进行洗涤，在用去离子水进行洗涤，烘干，得到所述的改性活性炭粉。
步骤2)将步骤1)中得到的改性活性碳粉在密封环境600℃，处理2小时；降至常温后增加压力至40兆帕，瞬间减压至常压；抽真空，真空度为-40兆帕，瞬间恢复至常压，备用。
步骤3)按照重量份数为碳酸氢钙2份、氧化钙1份、氯化钙1份、次氯酸钙1份的比例调配，混合均匀，得到粉状含钙混合物。
步骤4)将步骤2)所得的改性活性炭粉50份与步骤3)得到的粉状含钙混合物5份的按比例混合，搅拌均匀，得到空气净化剂。
经检测，该空气净化剂对于空气污染的甲醛去除率为91％、甲苯去除率为92％，一氧化碳去除率为100％。
实施例4
步骤1)将活性炭粉碎，粒径大小为0.9mm，浸泡于含4-氨基吡啶的二甲基亚砜溶液中，于80℃下反应10小时后取出，烘干，再加入的浓度为0.3mol/L的5-(2-氨基乙基)咪唑的N，N-二甲基甲酰胺溶液，在50℃下反应4小时，烘干后，浸渍于的浓度为0.2mmol/L的铁酞菁四氢呋喃的溶液中，在70℃下反应5小时，反应完成后先用乙醇进行洗涤，在用去离子水进行洗涤，烘干，得到所述的改性活性炭粉。
步骤2)将步骤1)中得到的改性活性碳粉在密封环境800℃，处理6小时；降至常温后增加压力至150兆帕，瞬间减压至常压；抽真空，真空度为-150兆帕，瞬间恢复至常压，备用。
步骤3)按照重量份数为碳酸氢钙2份、氧化钙1份、氯化钙1份、次氯酸钙1份的比例调配，混合均匀，得到粉状含钙混合物。
步骤4)将步骤2)所得的改性活性炭粉100份与步骤3)得到的粉状含钙混合物5份的按比例混合，搅拌均匀，得到空气净化剂。
经检测，该空气净化剂对于空气污染的甲醛去除率为87％、甲苯去除率为93％，一氧化碳去除率为100％。
实施例5
步骤1)将活性炭粉碎，粒径大小为1.6mm，浸泡于含4-氨基吡啶的二甲基亚砜溶液中，于80℃下反应10小时后取出，烘干，再加入的浓度为0.3mol/L的5-(2-氨基乙基)咪唑的N，N-二甲基甲酰胺溶液，在50℃下反应4小时，烘干后，浸渍于的浓度为0.2mmol/L的铁酞菁四氢呋喃的溶液中，在70℃下反应5小时，反应完成后先用乙醇进行洗涤，在用去离子水进行洗涤，烘干，得到所述的改性活性炭粉。
步骤2)将步骤1)中得到的改性活性碳粉在密封环境600℃，处理2小时；降至常温后增加压力至40兆帕，瞬间减压至常压；抽真空，真空度为-40兆帕，瞬间恢复至常压，备用。
步骤3)按照重量份数为碳酸氢钙20份、氧化钙11份、氯化钙16份、次氯酸钙3份的比例调配，混合均匀，得到粉状含钙混合物。
步骤4)将步骤2)所得的改性活性炭粉100份与步骤3)得到的粉状含钙混合物50份的按比例混合，搅拌均匀，得到空气净化剂。
经检测，该空气净化剂对于空气污染的甲醛去除率为93％、甲苯去除率为95％，一氧化碳去除率为100％。
实施例6
步骤1)将活性炭粉碎，粒径大小为1.9mm，浸泡于含4-氨基吡啶的二甲基亚砜溶液中，于80℃下反应10小时后取出，烘干，再加入的浓度为0.3mol/L的5-(2-氨基乙基)咪唑的N，N-二甲基甲酰胺溶液，在50℃下反应4小时，烘干后，浸渍于的浓度为0.2mmol/L的铁酞菁四氢呋喃的溶液中，在70℃下反应5小时，反应完成后先用乙醇进行洗涤，在用去离子水进行洗涤，烘干，得到所述的改性活性炭粉。
步骤2)将步骤1)中得到的改性活性碳粉在密封环境600℃，处理2小时；降至常温后增加压力至40兆帕，瞬间减压至常压；抽真空，真空度为-40兆帕，瞬间恢复至常压，备用。
步骤3)按照重量份数为碳酸氢钙20份、氧化钙11份、氯化钙16份、次氯酸钙3份的比例调配，混合均匀，得到粉状含钙混合物。
步骤4)将步骤2)所得的改性活性炭粉100份与步骤3)得到的粉状含钙混合物50份的按比例混合，搅拌均匀，得到空气净化剂。
经检测，该空气净化剂对于空气污染的甲醛去除率为97％、甲苯去除率为94％，一氧化碳去除率为100％。
实施例7
步骤1)将活性炭粉碎，粒径大小为1.6mm，浸泡于含4-氨基吡啶的二甲基亚砜溶液中，于80℃下反应10小时后取出，烘干，再加入的浓度为0.3mol/L的5-(2-氨基乙基)咪唑的N，N-二甲基甲酰胺溶液，在50℃下反应4小时，烘干后，浸渍于的浓度为0.2mmol/L的铁酞菁四氢呋喃的溶液中，在70℃下反应5小时，反应完成后先用乙醇进行洗涤，在用去离子水进行洗涤，烘干，得到所述的改性活性炭粉。
步骤2)将步骤1)中得到的改性活性碳粉在密封环境600℃，处理2小时；降至常温后增加压力至90兆帕，瞬间减压至常压；抽真空，真空度为-90兆帕，瞬间恢复至常压，备用。
步骤3)按照重量份数为碳酸氢钙20份、氧化钙11份、氯化钙16份、次氯酸钙3份的比例调配，混合均匀，得到粉状含钙混合物。
步骤4)将步骤2)所得的改性活性炭粉100份与步骤3)得到的粉状含钙混合物50份的按比例混合，搅拌均匀，得到空气净化剂。
经检测，该空气净化剂对于空气污染的甲醛去除率为98％、甲苯去除率为95％，一氧化碳去除率为100％。

Claims (6)

1.一种空气净化剂的制备方法，其特征在于所述的空气净化剂的材料组成及重量份数为：改性活性炭粉50～100份、粉状含钙混合物5～50份，所述的改性活性炭粉 及粉状含钙混合物的粒径大小为0.9～2.3mm；
所述的含钙混合物为：碳酸氢钙、氧化钙、氯化钙、次氯酸钙的混合物，重量份数为：碳酸氢钙2～20份、氧化钙1～11份、氯化钙1～16份、次氯酸钙1～3份；
步骤为：将改性活性炭 粉在密封环境内，于600～800℃温度下，处理2～6小时；降至常温后增加压力至40～150兆帕，瞬间减压至常压；抽真空，真空度为-40～-150兆帕，瞬间恢复至常压，然后将预处理后的改性活性炭粉50～100份与粉状含钙混合物5～50份混合，搅拌均匀，得到空气净化剂。
2.如权利要求1所述的空气净化剂的制备方法，其特征在于所述的粉状含钙混合物的获得方法为：按照重量份数为碳酸氢钙2～20份、氧化钙1～11份、氯化钙1～16份、次氯酸钙1～3份的比例调配，粉碎，混合均匀，得到粉状含钙混合物。
3.如权利要求1所述的空气净化剂的制备方法，其特征在于所述的改性活性炭粉的获得方法为：将活性炭粉，浸泡于含4-氨基吡啶的二甲基亚砜溶液中，于80～100℃下反应10～12小时后取出，烘干，再加入到5-(2-氨基乙基)咪唑的N，N-二甲基甲酰胺溶液中，在50～60℃下反应4小时，烘干后，浸渍于铁酞菁四氢呋喃的溶液中，在70～80℃下反应5小时，反应完成后洗涤，烘干，得到所述的改性活性炭粉。
4.如权利要求3所述的空气净化剂的制备方法，其特征在于所述5-(2-氨基乙基)咪唑的N，N-二甲基甲酰胺溶液的浓度为0.3mol/L。
5.如权利要求3所述的空气净化剂的制备方法，其特征在于所述铁酞菁四氢呋喃溶液的浓度为0.2mmol/L。
6.如权利要求3所述的空气净化剂的制备方法，其特征在于所述的洗涤，先用乙醇进行洗涤，再 用去离子水进行洗涤。
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