CN106904640A - 一种光照下能够释放负氧离子的氯化钠盐砖制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种光照下能够释放负氧离子的氯化钠盐砖制备方法，该方法包括以下步骤：步骤一，把原料盐放入高温炉中，3h内加热到5000℃，然后在2～3h内降温到3000℃，再自然降温到室温，获得了预处理产品A；步骤二，把预处理产品A研磨30min后过80目筛，收集过筛后粉末并装入模具内，在40MPa下保持10min，脱模后获得预处理产品B；步骤三，把预处理产品B重新移入高温炉中并在10min内加热到3000℃并保温1h后继续在1h内升温到7000℃，再在4h内降温到5000℃后迅速升温到8000℃，然后在2h内再降温到7000℃；步骤四，把步骤三中去除水分和吸附气体的预处理产品B从7000℃迅速升温到11000℃并保持3h后，再在6～8h内降温到室温，即可获得最终产品。该盐砖可用于室内装饰和汗蒸保健。
Description
技术领域
本发明属于NaCl晶体材料应用生产领域，具体的说涉及光照下能够释放负氧离子的氯化钠盐砖制备方法，该方法在高温空气中使得NaCl晶粒获得高浓度光学活性中心—色心的熔融反应，释放负氧离子浓度高。
背景技术
氯化钠(NaCl)材料在人类生活的各个领域里一直扮演着重要的角色。然而特别值得一提地是，NaCl晶体材料因在光学非线性和光电子等方面具有良好性能而已经受到人们的广泛关注。借助于光谱学检测技术人们已经发现，在某种特定环境条件下制备的NaCl晶体材料的吸收光谱能够覆盖从近紫外到近红外区域，并基于实验和理论研究提出了这些吸收所对应的色心模型。通过进一步的实验研究人们已经认识到，这些具有光学活性的色心，正如图1所展示的F型色心、F+型色心、F2+型色心、(F2+)A型色心等，是其展示非线性光学和特殊光电性质的关键所在。目前大量的研究已经表明，当这些光学活性中心受到从近紫外到近红外光的辐照时，能够激活空气中的水分子发生如下光化学反应：
2·OH→O2+H2O
被誉为“空气维生素”的负离子微粒[也称负氧离子如O2-(H2O)n,OH-(H2O)n]能促进人体新陈代谢、预防流感、增强机体抗病能力，是支撑宜居环境的第一要素。
在自然状态下，空气分子的极性呈中性，即不带电荷。但在宇宙射线、紫外线、微量元素辐射、雷击闪电等作用下，使空气发生电离。当自由电子与其它中性气体分子结合后，就形成带负电荷的空气负离子；人们还发现，一种被称为电气石的含硼硅酸盐天然矿物晶体具有热释电效应并在加热后能够释放负氧离子，因此以该矿物为基础开发出来的负离子纤维、涂料以及装饰材料迅速在市场上出现，但由于价格居高致使其大面积推广受到限制。另外，一些人造臭氧离子发生设备如通过极针尖端电晕放电方法产生负氧离子的发生器，由于同时会伴随臭氧产生(目前国家对臭氧浓度的标准是0.05ppm，国际标准是0.075ppm，通常超过0.03ppm就会对人体产生不好的作用)。尽管产生的臭氧浓度已低于国家标准，但人们还是担心会对健康造成危害而使其应用受限；而等同于大自然瀑布效应的水滴雾化负氧离子发生器，尽管没有臭氧产生但也由于价格偏高等因素而普及率不高。总之，目前人造材料和设备所营造的负氧离子环境已经能够和天然环境中的相比美，见表1所示。然而，阻碍负氧离子设备普及的最大障碍就是价格问题：在质量保证的前提下，物美价廉才是广大消费者所喜闻乐见的！
发明内容
本发明的目的是提供一种光照下能够释放负氧离子的氯化钠盐砖制备方法，该方法使用廉价NaCl微晶粉末材料制成，同时能够释放高浓度的负氧离子，可用于室内装饰和汗蒸保健的盐砖制备。
本发明的目的是这样实现的，本发明技术方案的基本原理就是基于NaCl晶体内高浓度色心的光学活性所引起的光化学反应产物，所使用的NaCl原料系来源于市场上容易获得的食品级NaCl—盐。
一种光照下能够释放负氧离子的氯化钠盐砖制备方法，该方法包括以下步骤：
步骤一，把一定量的原料盐放入高温炉中，在3h内从室温加热到500℃，然后在2～3h内降温到300℃，再继续自然降温到室温，获得了预处理产品A,该处理过程的实施去除了初级原料中水分和一些吸附气体。
步骤二，把预处理产品A移入球型磨中研磨30min后过80目筛，收集过筛后粉末并装入模具内，在40MPa下保持10min，脱模后获得预处理产品B。
步骤三，把预处理产品B重新移入高温炉中并在10min内加热到300℃并保温1h后继续在1h内升温到700℃，再在4h内降温到500℃后迅速升温到800℃，然后在2h内再降温到700℃，该过程能够确保完全去除预处理产品B中水分和吸附的气体。
步骤四，把步骤三中去除水分和吸附气体的预处理产品B从700℃迅速升温到1100℃并保持3h后，再在6～8h内降温到室温，即可获得最终产品。
上述步骤中的处理过程能够使得NaCl晶粒表面产生的大量具有光学活性的缺陷态通过退火过程被移入其内部，并使其在常温下能够稳定存在。这些缺陷态能够通过光谱检测方法验证，如图2、图3所示。
本发明具有以下优点和积极效果：
1、本发明是以廉价NaCl材料为基础开发出的能够释放负氧离子的产品，其正好能够迎合市场需求。对该类产品释放负氧离子能量的检测分析表明：在用如图4所示的盐砖所装饰的15m2“盐房”里，如使用普通节能灯(光谱覆盖可见光区)照明并保持室内温度在22～28℃之间，则其负氧离子浓度能够维持在580～950个/cm3之间；如采用8盏200W白炽灯(光谱覆盖近紫外到近红外区域)“浴霸”照明，并保持室内温度保持在43～45℃和湿度45～65％时，其负氧离子浓度能够维持在7000～12000个/cm3之间。
2、本发明盐砖材料释放负氧离子的能力已经和自然以及一些人造负氧离子材料的相差无几，甚至超过他们的(看表1)。
3、在本发明该盐砖材料产品所营造的环境中不存在任何有害气体，完全可以模拟各种清新的自然环境状态。因此可以预计，该类材料的推广使用必将在改善局部环境、提高人们健康指数等方面发挥巨大作用。
附图说明
图1是本发明产品盐砖中部分活性中心—色心结构示意图。
图2是本发明产品盐砖中近紫外盐砖的发光光谱。
图3是本发明产品盐砖中红色光激发下盐砖的发光光谱。
图4是盐蒸房使用的本发明产品盐砖形状示意图。
具体实施方式
以如图4所示的盐蒸房用盐砖制备过程为例，定量描述其产品制备工艺：
1、取1kg精制盐，放入刚玉坩埚里并移入高温炉中；
2、在3h内加热到500℃后，在2h内降温到300℃，然后再自然降温到室温；
3、从炉中取出坩埚，把坩埚中的料并移入球磨机里研磨30min，然后过80目筛；
4、收集过筛后的料并移入模具中，加压到40MPa并保持10min后取出，获得如图4所展样式的“预烧盐砖”；
5、把“预烧盐砖”再移入高温炉中，在10min内升温到300℃并恒温1h，继续在1h内升温到700℃后，再在4h内降温到500℃后迅速升温到800℃，然后在2h内再降温到700℃；
6、从7000℃再迅速升温到1100℃并保持恒温3h，然后在6～8h内降温到室温即可获得如图4所示的最终产品；
获得盐砖产品质量为：0.767±0.02kg；长、宽和高尺寸如图4所示。
表1、各种环境条件下的负氧离子浓度
Claims (1)
1.一种光照下能够释放负氧离子的氯化钠盐砖制备方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
步骤一，把一定量的原料盐放入高温炉中，在3h内从室温加热到5000℃，然后在2～3h内降温到3000℃，再继续自然降温到室温，获得了预处理产品A；
步骤二，把预处理产品A移入球型磨中研磨30min后过80目筛，收集过筛后粉末并装入模具内，在40MPa下保持10min，脱模后获得预处理产品B；
步骤三，把预处理产品B重新移入高温炉中并在10min内加热到3000℃并保温1h后继续在1h内升温到7000℃，再在4h内降温到5000℃后迅速升温到8000℃，然后在2h内再降温到7000℃；
步骤四，把步骤三中去除水分和吸附气体的预处理产品B从7000℃迅速升温到11000℃并保持3h后，再在6～8h内降温到室温，即可获得最终产品。
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