CN107261801A - 装修污染除味剂 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种装修污染除味剂，包括胶原蛋白、囊泡水凝胶、氯化钠、二氧化钛、石胆酸、表面活性剂和去离子水。本发明所述装修污染除味剂，使用方便，可以消毒灭菌、净化空气、保湿除湿，适用于新装修的居室、办公室、娱乐场所、酒店、汽车、火车、商场等室内环境。

Description

装修污染除味剂
技术领域
本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种装修污染除味剂。
背景技术
空气是人类赖以生存的重要外界环境之一。根据研究表明，挥发性有机化合物(VOC)是室内空气中的主要污染物之一，且室内VOC的种类随着各种新化学物质的使用日益增多。室内挥发性有机化合物主要来源一是室内装饰材料及家具，它们能挥发出甲醛、苯等具有挥发性的有机化合物；二是建筑物自身造成的污染，建筑材料释放的有害气体；三是室内现代化办公设备和家用电器造成的污染物。室内空气中的VOC过量可引起病态建筑综合症，即当人暴露在这样的环境中时，可能会产生眼鼻喉刺激、头痛、头晕、昏睡、精神不集中、恶心、胸闷等不适症状，而离开该环境以后，这些症状会缓解或消失。世界卫生组织(WHO)的研究表明，长期暴露在含甲醛、苯等高危害性VOC成分的空气中，可能会导致癌症、白血病等恶性疾病。另有研究显示，保持良好的室内空气品质可以提高人们的工作效率。
在我国，随着近年来城市化进程的不断深入，大量新建房屋建筑面积投入使用。至2009年，我国每年新建建筑面积已达到世界总量的50％。室内装饰装修及建材家具的需求日益提高。现代建筑装饰装修以及复合家具的使用将大量化学成分带入室内，其中包括许多如甲醛、苯、甲苯等有害VOC。与此同时，随着建筑节能设计标准对建筑密闭性要求的提高，依靠门窗渗风已无法满足排出室内污染物应有的新风换气要求。
为了应对由建筑装修引起的室内空气污染问题，本发明提供一种装修污染除味剂，对装修带来的甲醛、苯类、TVOC等有害气体，进行主动捕捉和吸附，改变异味分子的空间结构，转化为无味和对人体无害的分子，从而有效减少室内空气污染。
发明内容
目前控制室内挥发性有机化合物污染主要有三种途径，即源头控制、通风稀释以及空气净化。通过空气净化去除挥发性有机化合物的主要方法为：在催化剂的作用下将其氧化或者利用高效的吸附剂将其吸附。在本发明中采用吸附和化学反应相结合的方法去除挥发性有机化合物。
本发明旨在提供一种装修污染除味剂，通过吸收、吸附、反应等方式将空气中的气态污染物转化为束缚态或降解成无害的物质，从而解决室内装修引起的空气污染问题。
本发明目的是通过如下技术方案实现的：
本发明提供一种装修污染除味剂，包括胶原蛋白、囊泡水凝胶、氯化钠、二氧化钛、石胆酸、表面活性剂和去离子水。具体地，所述装修污染除味剂，由下述重量份的原料构成：胶原蛋白5-7份、囊泡水凝胶3-4份、氯化钠1-3份、二氧化钛3-6份、石胆酸1-2份、表面活性剂1-2份和去离子水80-90份。
所述囊泡水凝胶的具体制备过程为：配置4’-对-苯甲酸-2,2’:6’2”-三联吡啶摩尔浓度为20-50mmol/L、氢氧化钾摩尔浓度为500-600mmol/L的水溶液，将其室温以60-100转/分钟的转速搅拌4-6小时，得到混合液，将混合液置于23-25℃恒温放置5-7天，即得。
经过进一步优化，所述胶原蛋白为氨基化胶原蛋白，所述氨基化胶原蛋白的具体制备过程为：配制质量分数为30-35％的胶原蛋白水溶液，加入胶原蛋白重量0.4-0.5倍的乙二胺，混合后加入胶原蛋白重量0.15-0.2倍的二环己基碳二亚胺，混合均匀，得到反应液，将反应液室温以60-80转/分钟的转速搅拌3-5小时后，脱除乙二胺和二环己基碳二亚胺，即得。
在一个优选的方案中，所述二氧化钛为高岭石基二氧化钛，其制备过程为：将钛酸四丁酯滴加到钛酸四丁酯体积1-1.2倍的无水乙醇中，以300-500转/分钟的转速搅拌20-30分钟，得到混合液A；将混合液A滴加到钛酸四丁酯体积2-2.5倍的HNO3水溶液中，HNO3水溶液的摩尔浓度为1-1.2mol/L，滴完后以600-800转/分钟的转速搅拌1-1.5小时，得到混合液B；将混合液B滴加到混合液B体积3-5倍的高岭石悬浊液中，滴完后于35-37℃恒温搅拌4-5小时，得到混合液C；将混合液C室温放置10-16小时后，以5000-7000转/分钟的转速离心15-20分钟，弃上清液，将底部固体用4000-6000mL去离子水洗涤后，然后于70-82℃干燥3-5小时；将干燥后的固体于550-600℃煅烧3-5小时，冷却至室温，即得；其中高岭石悬浊液的制备过程为：将高岭土与去离子水以固液比1：(15-20)(g/mL)混合均匀，于45-50℃以200-400转/分钟的速度搅拌30-40分钟，即得。
在另一个优选的方案中，所述二氧化钛为过渡金属氧化物掺杂的高岭石基二氧化钛，其制备过程为：将钛酸四丁酯滴加到钛酸四丁酯体积1-1.2倍的无水乙醇中，以300-500转/分钟的转速搅拌20-30分钟，得到混合液A；将混合液A滴加到钛酸四丁酯体积2-2.5倍的HNO3水溶液中，HNO3水溶液的摩尔浓度为1-1.2mol/L，滴完后以600-800转/分钟的转速搅拌1-1.5小时，得到混合液B；将混合液B滴加到混合液B体积3-5倍的高岭石悬浊液中，滴完后于35-37℃恒温搅拌4-5小时，得到混合液C；将混合液C室温放置10-16小时后，以5000-7000转/分钟的转速离心15-20分钟，弃上清液，将底部固体用4000-6000mL去离子水洗涤后，然后于70-82℃干燥3-5小时，得到高岭石基二氧化钛；将过渡金属氧化物与高岭石基二氧化钛混合均匀，其中过渡金属的重量为高岭石基二氧化钛重量的0.4-0.6％，将混合物于550-600℃煅烧3-5小时，冷却至室温，即得；其中高岭石悬浊液的制备过程为：将高岭土与去离子水以固液比1：(15-20)(g/mL)混合均匀，于45-50℃以200-400转/分钟的速度搅拌30-40分钟，即得。
所述过渡金属氧化物选自Fe2O3、Cr2O3、CoO、ZrO、Mn2O3或V2O5中的一种或多种的组合。
在制备过渡金属氧化物掺杂的高岭石基二氧化钛的过程中，所述煅烧气氛可以为空气、真空、氨气、氮气、或者氢气。经过研究和探索发现，采用NH3气氛和真空条件联合处理，装修污染除味剂的效果最优。
所述表面活性剂为十二烷基磺酸钠和/或十六烷基三甲基溴化铵。
本发明所述装修污染除味剂的制备方法包括以下步骤：
(1)按配方称取各重量份的原料；
(2)将胶原蛋白、囊泡水凝胶、二氧化钛、表面活性剂加入去离子水中，以500-600转/分钟的转速搅拌5-7小时，得到混合液Ⅰ；
(3)向混合液Ⅰ中加入氯化钠、石胆酸，继续以300-500转/分钟的转速搅拌2-3小时，得到混合液Ⅱ；
(4)将混合液Ⅱ室温放置10-12小时后，以3000-5000转/分钟的转速离心15-20分钟，取上清液，即得。
本发明所述装修污染除味剂，使用方便，可以消毒灭菌、净化空气、保湿除湿，适用于新装修的居室、办公室、娱乐场所、酒店、汽车、火车、商场等室内环境。
使用本发明所述装修污染除味剂时，采用自动喷枪或者喷壶将其喷洒在室内家具、装修材料的表面、家具的接缝处等地方。在实际操作中，应注意喷洒的量不宜过多，少量多次，要以雾状的形式均匀覆盖到家具、装修材料、室内空间的表面，以表面看不到滴水或流水为佳。装修除味剂的使用量为10-20mL/m3，根据室内的空气污染情况确定装修除味剂的使用量。喷洒后需通风12-24小时。
本发明所述装修污染除味剂具有以下优点：
1、可快速与挥发性有机化合物分子发生吸附、分解等反应，生成无毒分子，有效降低室内挥发性有机化合物浓度，抑制因持续散发而积累过高浓度的挥发性有机化合物对人体形成较大危害，且无二次污染；
2、对甲醛、苯类、TVOC等产生强力吸附、捕捉和聚合清除作用，彻底清除装修产生的异味，效果稳定，可持久发挥效力；
3、无毒、无可燃性、无腐蚀性、不过敏、不刺激，天然环保，安全可靠，除味剂及反应生成物对人体无任何危害，对家具、油漆表面等不会产生损伤破坏，是居家用品的好选择；
4、可以有针对性地选择净化产品的作用范围，比如重点放置在人员活动区或者散发源附近；
5、经济适用，性价比高、使用方便简单，可以按一定比例稀释使用。
具体实施方式
实施例中各原料介绍：
胶原蛋白，CAS号：9064-67-9，采用陕西帕尼尔生物科技有限公司提供的、分子量为3000道尔顿的胶原蛋白。
氯化钠，CAS号：7647-14-5，采用南京维奥化工有限公司提供的氯化钠。
二氧化钛，CAS号：1317-80-2，采用天津霖谊化工科技有限公司提供的二氧化钛。
石胆酸，CAS号：434-13-9，采用深圳市森迪生物科技有限公司提供的石胆酸。
十二烷基磺酸钠，CAS号：2386-53-0，采用南京艾康化工有限公司提供的十二烷基磺酸钠。
乙二胺，CAS号：107-15-3，采用北京天宇康宏化工科技有限公司提供的乙二胺。
二环己基碳二亚胺，CAS号：538-75-0，采用成都远大化工有限公司提供的二环己基碳二亚胺乙二胺。
钛酸四丁酯，CAS号：5593-70-4，采用杭州杰恒化工有限公司提供的钛酸四丁酯。
高岭石，CAS号：1332-58-7，采用上海康拓化工有限公司提供的粒径为15μm高岭石。
十六烷基三甲基溴化铵，CAS号：57-09-0，采用武汉科美沃化工有限公司提供的十六烷基三甲基溴化铵。
4’-对-苯甲酸-2,2’:6’2”-三联吡啶，参考文献A.Griffith,T.Bandy,M.Light,E.Stulz,Fluorescent hydrogel formation from carboxyphenyl-terpydrine.Chem,Commun.2013,49-731-733.合成得到。
旋转蒸发器，采用上海亚荣生化仪器厂提供的型号为RE-5210A的旋转蒸发器。
具体测试方法：实施例1-8的装修污染除味剂去除室内污染物的效果参考测试标准QB/T 2761-2006《室内空气净化产品净化效果测定方法》进行。
测试仪器和设备：气泡吸收管(有5mL和10mL刻度线)、空气采样器(流量范围为0-2L/min，流量稳定)、10mL具塞比色管、活性炭采样管、分光光度计(具有500nm波长，配有10mm光程的比色皿)、气相色谱仪(附有氢焰离子化检测器)、便携式甲醛测定仪(深圳市誉达科技科技有限公司提供，型号为GDYS-104SK)。
样品准备：在3张1m2的基纸(所述基纸为惰性材料)上，分别将装修污染除味剂喷三遍，要用小型喷雾泵尽量喷涂成细雾状。喷第一遍自然晾干后，再喷第二遍。第二遍自然晾干后，再喷涂第三遍。装修污染除味剂的用量为100g。待样品自然晾干后，挂在测试舱内。
试验条件：测试在两个相同密闭的空气试验舱中进行，A为空白舱，B为样品舱，试验舱的容积为1.5m3，试验条件在常温常压下进行。空气试验舱内应清洁干净，最大限度地净化舱中的空气质量，保证无污染物。
释放源的准备：将17cm×40cm的医用脱脂纱布5层卷在2支直径5mm、长30cm的玻璃棒上，用棉线固定并将其直立放置在500mL的试剂瓶中，瓶内装有200mL的污染物，浓度分别为甲醛0.2％、氨1％、苯0.06％、甲苯0.1％、二甲苯0.4％，试剂为分析纯。容器贴有Ai、Bi标识，待纱布完全湿润后，即可投入使用。
试验步骤：1、将未经处理的基纸悬挂于空白试验舱A中，再将经过喷涂装修污染除味剂的基纸悬挂于试验舱B中。2、将装配有污染物释放源的容器Ai和Bi分别放置于空白试验舱A和样品试验舱B中，立即关闭舱门。3、开启空白试验舱A和样品试验舱B的风扇，搅拌1分钟，使舱内空气与释放源释放的污染物混匀后，同时关闭风扇，对空白舱内进行空气采样，测定空白舱内空气中污染物浓度值为初始浓度，记作Co。4、24小时后对两舱内空气污染物的浓度进行采样，分析测试，即为某一时间段内A、B，记做CA与CB。
污染物去除率按照如下公式计算：y＝(CA-CB)/CA×100。式中：y-去除率，％；CA-24h后空白试验舱污染物浓度值，mg/m3；CB-24小时后样品试验舱污染物浓度值，mg/m3。
其中，污染物甲醛的检测方法按照GB/T 16129-1995或GB/T18204.26-2000进行；苯的检测方法按照GB/T 11737-1989进行。
实施例1
制备装修污染除味剂：
(1)按配方称取各重量份的原料：胶原蛋白6份、囊泡水凝胶4份、氯化钠2份、二氧化钛5份、石胆酸2份、十二烷基磺酸钠2份和去离子水90份；
(2)将胶原蛋白、囊泡水凝胶、二氧化钛、十二烷基磺酸钠加入去离子水中，以600转/分钟的转速搅拌7小时，得到混合液Ⅰ；
(3)向混合液Ⅰ中加入氯化钠、石胆酸，继续以400转/分钟的转速搅拌2小时，得到混合液Ⅱ；
(4)将混合液Ⅱ室温放置10小时后，以3000转/分钟的转速离心20分钟，取上清液，即得。
所述囊泡水凝胶的具体制备过程为：配置4’-对-苯甲酸-2,2’:6’2”-三联吡啶摩尔浓度为30mmol/L、氢氧化钾摩尔浓度为500mmol/L的水溶液，将其室温以80转/分钟的转速搅拌4小时，得到混合液，将混合液置于25℃的恒温箱中放置7天，即得。
经测试，样品试验舱内初始甲醛浓度为0.90mg/m3，24小时处理后样品试验舱内甲醛浓度为0.098mg/m3，实施例1装修污染除味剂的甲醛去除率为89.1％；样品试验舱内初始苯浓度为0.93mg/m3，24小时处理后样品试验舱内苯浓度为0.137mg/m3，实施例1装修污染除味剂的苯去除率为85.3％。
本发明的装修污染除味剂，采用吸附和化学反应相结合的方法去除挥发性有机化合物，其作用机理是：囊泡水凝胶具有三维网络结构，其可以通过静电相互作用将挥发性有机化合物吸附到三维网络结构上，并将其转变成无毒的有机盐；而二氧化钛等催化剂能氧化有机污染物并将其最终降解为二氧化碳、水等无害物质，杀灭环境中细菌，同时降解细菌释放的有毒复合物。可见，本发明所述装修污染除味剂作为一种优异的材料，通过吸收、吸附、反应等方式将空气中的气态污染物转化为束缚态或降解成无害的物质，从而解决室内装修引起的空气污染问题。
实施例2
制备装修污染除味剂：
(1)按配方称取各重量份的原料：氨基化胶原蛋白6份、囊泡水凝胶4份、氯化钠2份、二氧化钛5份、石胆酸2份、十二烷基磺酸钠2份和去离子水90份；
(2)将氨基化胶原蛋白、囊泡水凝胶、二氧化钛、十二烷基磺酸钠加入去离子水中，以600转/分钟的转速搅拌7小时，得到混合液Ⅰ；
(3)向混合液Ⅰ中加入氯化钠、石胆酸，继续以400转/分钟的转速搅拌2小时，得到混合液Ⅱ；
(4)将混合液Ⅱ室温放置10小时后，以3000转/分钟的转速离心20分钟，取上清液，即得。
所述囊泡水凝胶的具体制备过程为：配置4’-对-苯甲酸-2,2’:6’2”-三联吡啶摩尔浓度为30mmol/L、氢氧化钾摩尔浓度为500mmol/L的水溶液，将其室温以80转/分钟的转速搅拌4小时，得到混合液，将混合液置于25℃的恒温箱中放置7天，即得。
所述氨基化胶原蛋白的具体制备过程为：配制质量分数为35％的胶原蛋白水溶液，加入胶原蛋白重量0.4倍的乙二胺，混合后加入胶原蛋白重量0.2倍的二环己基碳二亚胺，混合均匀，得到反应液，将反应液室温以60转/分钟的转速搅拌3小时，然后于65℃、真空度-0.07MPa的条件下旋蒸5小时以脱除二环己基碳二亚胺和乙二胺，得到氨基化胶原蛋白。
经测试，样品试验舱内初始甲醛浓度为0.90mg/m3，24小时处理后样品试验舱内甲醛浓度为0.086mg/m3，实施例2装修污染除味剂的甲醛去除率为90.4％；样品试验舱内初始苯浓度为0.93mg/m3，24小时处理后样品试验舱内苯浓度为0.116mg/m3，实施例2装修污染除味剂的苯去除率为87.5％。
实施例2的装修污染除味剂去除甲醛和苯的效果优于实施例1，经推测，这可能是由于有机污染物主要通过和胶原蛋白上的氨基及相关活性基团反应，从而达到捕获有机污染物的目的，因此胶原蛋白改性后得到的氨基化胶原蛋白氨基含量增多，去除污染物的效果也得到改善。
实施例3
制备装修污染除味剂：
(1)按配方称取各重量份的原料：氨基化胶原蛋白6份、囊泡水凝胶4份、氯化钠2份、高岭石基二氧化钛5份、石胆酸2份、十二烷基磺酸钠2份和去离子水90份；
(2)将氨基化胶原蛋白、囊泡水凝胶、高岭石基二氧化钛、十二烷基磺酸钠加入去离子水中，以600转/分钟的转速搅拌7小时，得到混合液Ⅰ；
(3)向混合液Ⅰ中加入氯化钠、石胆酸，继续以400转/分钟的转速搅拌2小时，得到混合液Ⅱ；
(4)将混合液Ⅱ室温放置10小时后，以3000转/分钟的转速离心20分钟，取上清液，即得。
所述囊泡水凝胶的具体制备过程为：配置4’-对-苯甲酸-2,2’:6’2”-三联吡啶摩尔浓度为30mmol/L、氢氧化钾摩尔浓度为500mmol/L的水溶液，将其室温以80转/分钟的转速搅拌4小时，得到混合液，将混合液置于25℃的恒温箱中放置7天，即得。
所述氨基化胶原蛋白的具体制备过程为：配制质量分数为35％的胶原蛋白水溶液，加入胶原蛋白重量0.4倍的乙二胺，混合后加入胶原蛋白重量0.2倍的二环己基碳二亚胺，混合均匀，得到反应液，将反应液室温以60转/分钟的转速搅拌3小时，然后于65℃、真空度-0.07MPa的条件下旋蒸5小时以脱除二环己基碳二亚胺和乙二胺，得到氨基化胶原蛋白。
所述高岭石基二氧化钛的制备过程为：将钛酸四丁酯以0.1g/s的滴加速度滴加到钛酸四丁酯体积1.1倍的无水乙醇中，以400转/分钟的转速搅拌30分钟，得到混合液A；将混合液A以0.1g/s的滴加速度滴加到钛酸四丁酯体积2.5倍的HNO3水溶液中，HNO3水溶液的摩尔浓度为1.2mol/L，滴完后以800转/分钟的转速搅拌1.5小时，得到混合液B；将混合液B以0.1g/s的滴加速度滴加到混合液B体积4倍的高岭石悬浊液中，滴完后于36℃恒温搅拌4小时，得到混合液C；将混合液C室温放置12小时后，以6000转/分钟的转速离心20分钟，弃上清液，将底部固体用4000mL去离子水洗涤后，然后于80℃干燥5小时；将干燥后的固体于600℃在NH3氛围下煅烧4小时，冷却至室温，即得；其中高岭石悬浊液的制备过程为：将高岭土与去离子水以固液比1：19(g/mL)混合均匀，于50℃以300转/分钟的速度搅拌40分钟，即得。
经测试，样品试验舱内初始甲醛浓度为0.90mg/m3，24小时处理后样品试验舱内甲醛浓度为0.062mg/m3，实施例3装修污染除味剂的甲醛去除率为93.1％；样品试验舱内初始苯浓度为0.93mg/m3，24小时处理后样品试验舱内苯浓度为0.101mg/m3，实施例3装修污染除味剂的苯去除率为89.1％。
实施例3采用高岭石基二氧化钛，高岭石片状表面为亲水表面，易于羟基化并实现钛原子键合而固定在基材矿物表面，高岭石基二氧化钛相较于二氧化钛亲水性增强，其作为装修污染除味剂使用时可以附着于家具等表面形成纳米晶体薄膜，从而达到有效吸附污染物的目的。
实施例4
制备装修污染除味剂：
(1)按配方称取各重量份的原料：氨基化胶原蛋白6份、囊泡水凝胶4份、氯化钠2份、过渡金属氧化物掺杂的高岭石基二氧化钛5份、石胆酸2份、十二烷基磺酸钠2份和去离子水90份；
(2)将氨基化胶原蛋白、囊泡水凝胶、过渡金属氧化物掺杂的高岭石基二氧化钛、十二烷基磺酸钠加入去离子水中，以600转/分钟的转速搅拌7小时，得到混合液Ⅰ；
(3)向混合液Ⅰ中加入氯化钠、石胆酸，继续以400转/分钟的转速搅拌2小时，得到混合液Ⅱ；
(4)将混合液Ⅱ室温放置10小时后，以3000转/分钟的转速离心20分钟，取上清液，即得。
所述囊泡水凝胶的具体制备过程为：配置4’-对-苯甲酸-2,2’:6’2”-三联吡啶摩尔浓度为30mmol/L、氢氧化钾摩尔浓度为500mmol/L的水溶液，将其室温以80转/分钟的转速搅拌4小时，得到混合液，将混合液置于25℃的恒温箱中放置7天，即得。
所述氨基化胶原蛋白的具体制备过程为：配制质量分数为35％的胶原蛋白水溶液，加入胶原蛋白重量0.4倍的乙二胺，混合后加入胶原蛋白重量0.2倍的二环己基碳二亚胺，混合均匀，得到反应液，将反应液室温以60转/分钟的转速搅拌3小时，然后于65℃、真空度-0.07MPa的条件下旋蒸5小时以脱除二环己基碳二亚胺和乙二胺，得到氨基化胶原蛋白。
所述过渡金属氧化物掺杂的高岭石基二氧化钛的制备过程为：将钛酸四丁酯以0.1g/s的滴加速度滴加到钛酸四丁酯体积1.1倍的无水乙醇中，以400转/分钟的转速搅拌30分钟，得到混合液A；将混合液A以0.1g/s的滴加速度到钛酸四丁酯体积2.5倍的HNO3水溶液中，HNO3水溶液的摩尔浓度为1.2mol/L，滴完后以800转/分钟的转速搅拌1.5小时，得到混合液B；将混合液B以0.1g/s的滴加速度滴加到混合液B体积4倍的的高岭石悬浊液中，滴完后于36℃恒温搅拌4小时，得到混合液C；将混合液C室温放置12小时后，以6000转/分钟的转速离心20分钟，弃上清液，将底部固体用4000mL去离子水洗涤后，然后于80℃干燥5小时，得到高岭石基二氧化钛；将Fe2O3与高岭石基二氧化钛混合均匀，其中Fe2O3的重量为高岭石基二氧化钛重量的0.5％，将混合物于600℃在NH3氛围下煅烧4小时，冷却至室温，即得；其中高岭石悬浊液的制备过程为：将高岭土与去离子水以固液比1：19(g/mL)混合均匀，于50℃以300转/分钟的速度搅拌40分钟，即得。
经测试，样品试验舱内初始甲醛浓度为0.90mg/m3，24小时处理后样品试验舱内甲醛浓度为0.047mg/m3，实施例4装修污染除味剂的甲醛去除率为94.8％；样品试验舱内初始苯浓度为0.93mg/m3，24小时处理后样品试验舱内苯浓度为0.084mg/m3，实施例4装修污染除味剂的苯去除率为91.0％。
由于过渡金属氧化物与二氧化钛的带隙不同，掺杂过渡金属氧化物后的二氧化钛能够吸收并利用更长波长的光，有效拓展了光吸收范围，从而提高二氧化钛的光催化活性。
实施例5
制备装修污染除味剂：
(1)按配方称取各重量份的原料：氨基化胶原蛋白6份、囊泡水凝胶4份、氯化钠2份、过渡金属氧化物掺杂的高岭石基二氧化钛5份、石胆酸2份、十二烷基磺酸钠2份和去离子水90份；
(2)将氨基化胶原蛋白、囊泡水凝胶、过渡金属氧化物掺杂的高岭石基二氧化钛、十二烷基磺酸钠加入去离子水中，以600转/分钟的转速搅拌7小时，得到混合液Ⅰ；
(3)向混合液Ⅰ中加入氯化钠、石胆酸，继续以400转/分钟的转速搅拌2小时，得到混合液Ⅱ；
(4)将混合液Ⅱ室温放置10小时后，以3000转/分钟的转速离心20分钟，取上清液，即得。
所述囊泡水凝胶的具体制备过程为：配置4’-对-苯甲酸-2,2’:6’2”-三联吡啶摩尔浓度为30mmol/L、氢氧化钾摩尔浓度为500mmol/L的水溶液，将其室温以80转/分钟的转速搅拌4小时，得到混合液，将混合液置于25℃的恒温箱中放置7天，即得。
所述氨基化胶原蛋白的具体制备过程为：配制质量分数为35％的胶原蛋白水溶液，加入胶原蛋白重量0.4倍的乙二胺，混合后加入胶原蛋白重量0.2倍的二环己基碳二亚胺，混合均匀，得到反应液，将反应液室温以60转/分钟的转速搅拌3小时，然后于65℃、真空度-0.07MPa的条件下旋蒸5小时以脱除二环己基碳二亚胺和乙二胺，得到氨基化胶原蛋白。
所述过渡金属氧化物掺杂的高岭石基二氧化钛的制备过程为：将钛酸四丁酯以0.1g/s的滴加速度滴加到钛酸四丁酯体积1.1倍的无水乙醇中，以400转/分钟的转速搅拌30分钟，得到混合液A；将混合液A以0.1g/s的滴加速度滴加到钛酸四丁酯体积2.5倍的HNO3水溶液中，HNO3水溶液的摩尔浓度为1.2mol/L，滴完后以800转/分钟的转速搅拌1.5小时，得到混合液B；将混合液B以0.1g/s的滴加速度滴加到混合液B体积4倍的的高岭石悬浊液中，滴完后于36℃恒温搅拌4小时，得到混合液C；将混合液C室温放置12小时后，以6000转/分钟的转速离心20分钟，弃上清液，将底部固体用4000mL去离子水洗涤后，然后于80℃干燥5小时，得到高岭石基二氧化钛；将Fe2O3与高岭石基二氧化钛混合均匀，其中Fe2O3的重量为高岭石基二氧化钛重量的0.5％，将混合物于600℃在真空下煅烧4小时，冷却至室温，即得；其中高岭石悬浊液的制备过程为：将高岭土与去离子水以固液比1：19(g/mL)混合均匀，于50℃以300转/分钟的速度搅拌40分钟，即得。
经测试，样品试验舱内初始甲醛浓度为0.90mg/m3，24小时处理后样品试验舱内甲醛浓度为0.049mg/m3，实施例5装修污染除味剂的甲醛去除率为94.6％；样品试验舱内初始苯浓度为0.93mg/m3，24小时处理后样品试验舱内苯浓度为0.089mg/m3，实施例5装修污染除味剂的苯去除率为90.4％。
实施例6
制备装修污染除味剂：
(1)按配方称取各重量份的原料：氨基化胶原蛋白6份、囊泡水凝胶4份、氯化钠2份、过渡金属氧化物掺杂的高岭石基二氧化钛5份、石胆酸2份、十二烷基磺酸钠2份和去离子水90份；
(2)将氨基化胶原蛋白、囊泡水凝胶、过渡金属氧化物掺杂的高岭石基二氧化钛、十二烷基磺酸钠加入去离子水中，以600转/分钟的转速搅拌7小时，得到混合液Ⅰ；
(3)向混合液Ⅰ中加入氯化钠、石胆酸，继续以400转/分钟的转速搅拌2小时，得到混合液Ⅱ；
(4)将混合液Ⅱ室温放置10小时后，以3000转/分钟的转速离心20分钟，取上清液，即得。
所述囊泡水凝胶的具体制备过程为：配置4’-对-苯甲酸-2,2’:6’2”-三联吡啶摩尔浓度为30mmol/L、氢氧化钾摩尔浓度为500mmol/L的水溶液，将其室温以80转/分钟的转速搅拌4小时，得到混合液，将混合液置于25℃的恒温箱中放置7天，即得。
所述氨基化胶原蛋白的具体制备过程为：配制质量分数为35％的胶原蛋白水溶液，加入胶原蛋白重量0.4倍的乙二胺，混合后加入胶原蛋白重量0.2倍的二环己基碳二亚胺，混合均匀，得到反应液，将反应液室温以60转/分钟的转速搅拌3小时，然后于65℃、真空度-0.07MPa的条件下旋蒸5小时以脱除二环己基碳二亚胺和乙二胺，得到氨基化胶原蛋白。
所述过渡金属氧化物掺杂的高岭石基二氧化钛的制备过程为：将钛酸四丁酯以0.1g/s的滴加速度滴加到钛酸四丁酯体积1.1倍的无水乙醇中，以400转/分钟的转速搅拌30分钟，得到混合液A；将混合液A以0.1g/s的滴加速度滴加到钛酸四丁酯体积2.5倍的HNO3水溶液中，HNO3水溶液的摩尔浓度为1.2mol/L，滴完后以800转/分钟的转速搅拌1.5小时，得到混合液B；将混合液B以0.1g/s的滴加速度滴加到混合液B体积4倍的的高岭石悬浊液中，滴完后于36℃恒温搅拌4小时，得到混合液C；将混合液C室温放置12小时后，以6000转/分钟的转速离心20分钟，弃上清液，将底部固体用4000mL去离子水洗涤后，然后于80℃干燥5小时，得到高岭石基二氧化钛；将Fe2O3与高岭石基二氧化钛混合均匀，其中Fe2O3的重量为高岭石基二氧化钛重量的0.5％，将混合物于600℃在NH3气氛下煅烧2小时，然后于真空条件下于600℃煅烧2小时，冷却至室温，即得；其中高岭石悬浊液的制备过程为：将高岭土与去离子水以固液比1：19(g/mL)混合均匀，于50℃以300转/分钟的速度搅拌40分钟，即得。
经测试，样品试验舱内初始甲醛浓度为0.90mg/m3，24小时处理后样品试验舱内甲醛浓度为0.042mg/m3，实施例6装修污染除味剂的甲醛去除率为95.3％；样品试验舱内初始苯浓度为0.93mg/m3，24小时处理后样品试验舱内苯浓度为0.058mg/m3，实施例6装修污染除味剂的苯去除率为93.7％。
实施例6去除空气污染物的效果明显优于实施例4和实施例5，这可能是因为合理的煅烧气氛与组合顺序使得煅烧过程中氮原子进入二氧化钛晶格中的取代位，改变了二氧化钛的能带结构，使其具有强的可见光吸收，快的电子空穴分离及产生更多的超氧负离子自由基，从而提高了二氧化钛的光催化性能；而且真空引入的氧空位使材料更易吸附氧气，而氧对电子的捕获使空穴的寿命大大延长，有利于保持二氧化钛晶相的稳定，提高结晶程度。
实施例7
制备装修污染除味剂：
(1)按配方称取各重量份的原料：氨基化胶原蛋白6份、囊泡水凝胶4份、氯化钠2份、过渡金属氧化物掺杂的高岭石基二氧化钛5份、石胆酸2份、十六烷基三甲基溴化铵2份和去离子水90份；
(2)将氨基化胶原蛋白、囊泡水凝胶、过渡金属氧化物掺杂的高岭石基二氧化钛、十六烷基三甲基溴化铵加入去离子水中，以600转/分钟的转速搅拌7小时，得到混合液Ⅰ；
(3)向混合液Ⅰ中加入氯化钠、石胆酸，继续以400转/分钟的转速搅拌2小时，得到混合液Ⅱ；
(4)将混合液Ⅱ室温放置10小时后，以3000转/分钟的转速离心20分钟，取上清液，即得。
所述囊泡水凝胶的具体制备过程为：配置4’-对-苯甲酸-2,2’:6’2”-三联吡啶摩尔浓度为30mmol/L、氢氧化钾摩尔浓度为500mmol/L的水溶液，将其室温以80转/分钟的转速搅拌4小时，得到混合液，将混合液置于25℃的恒温箱中放置7天，即得。
所述氨基化胶原蛋白的具体制备过程为：配制质量分数为35％的胶原蛋白水溶液，加入胶原蛋白重量0.4倍的乙二胺，混合后加入胶原蛋白重量0.2倍的二环己基碳二亚胺，混合均匀，得到反应液，将反应液室温以60转/分钟的转速搅拌3小时，然后于65℃、真空度-0.07MPa的条件下旋蒸5小时以脱除二环己基碳二亚胺和乙二胺，得到氨基化胶原蛋白。
所述过渡金属氧化物掺杂的高岭石基二氧化钛的制备过程为：将钛酸四丁酯以0.1g/s的滴加速度滴加到钛酸四丁酯体积1.1倍的无水乙醇中，以400转/分钟的转速搅拌30分钟，得到混合液A；将混合液A以0.1g/s的滴加速度滴加到钛酸四丁酯体积2.5倍的HNO3水溶液中，HNO3水溶液的摩尔浓度为1.2mol/L，滴完后以800转/分钟的转速搅拌1.5小时，得到混合液B；将混合液B以0.1g/s的滴加速度滴加到混合液B体积4倍的高岭石悬浊液中，滴完后于36℃恒温搅拌4小时，得到混合液C；将混合液C室温放置12小时后，以6000转/分钟的转速离心20分钟，弃上清液，将底部固体用4000mL去离子水洗涤后，然后于80℃干燥5小时，得到高岭石基二氧化钛；将Fe2O3与高岭石基二氧化钛混合均匀，其中Fe2O3的重量为高岭石基二氧化钛重量的0.5％，将混合物于600℃在NH3气氛下煅烧2小时，然后于真空条件下于600℃煅烧2小时，冷却至室温，即得；其中高岭石悬浊液的制备过程为：将高岭土与去离子水以固液比1：19(g/mL)混合均匀，于50℃以300转/分钟的速度搅拌40分钟，即得。
经测试，样品试验舱内初始甲醛浓度为0.90mg/m3，24小时处理后样品试验舱内甲醛浓度为0.029mg/m3，实施例7装修污染除味剂的甲醛去除率为96.8％；样品试验舱内初始苯浓度为0.93mg/m3，24小时处理后样品试验舱内苯浓度为0.047mg/m3，实施例7装修污染除味剂的苯去除率为95.0％。
实施例8
制备装修污染除味剂：
(1)按配方称取各重量份的原料：氨基化胶原蛋白6份、囊泡水凝胶4份、氯化钠2份、过渡金属氧化物掺杂的高岭石基二氧化钛5份、石胆酸2份、十二烷基磺酸钠1份、十六烷基三甲基溴化铵1份和去离子水90份；
(2)将氨基化胶原蛋白、囊泡水凝胶、过渡金属氧化物掺杂的高岭石基二氧化钛、十二烷基磺酸钠、十六烷基三甲基溴化铵加入去离子水中，以600转/分钟的转速搅拌7小时，得到混合液Ⅰ；
(3)向混合液Ⅰ中加入氯化钠、石胆酸，继续以400转/分钟的转速搅拌2小时，得到混合液Ⅱ；
(4)将混合液Ⅱ室温放置10小时后，以3000转/分钟的转速离心20分钟，取上清液，即得。
所述囊泡水凝胶的具体制备过程为：配置4’-对-苯甲酸-2,2’:6’2”-三联吡啶摩尔浓度为30mmol/L、氢氧化钾摩尔浓度为500mmol/L的水溶液，将其室温以80转/分钟的转速搅拌4小时，得到混合液，将混合液置于25℃的恒温箱中放置7天，即得。
所述氨基化胶原蛋白的具体制备过程为：配制质量分数为35％的胶原蛋白水溶液，加入胶原蛋白重量0.4倍的乙二胺，混合后加入胶原蛋白重量0.2倍的二环己基碳二亚胺，混合均匀，得到反应液，将反应液室温以60转/分钟的转速搅拌3小时，然后于65℃、真空度-0.07MPa的条件下旋蒸5小时以脱除二环己基碳二亚胺和乙二胺，得到氨基化胶原蛋白。
所述过渡金属氧化物掺杂的高岭石基二氧化钛的制备过程为：将钛酸四丁酯以0.1g/s的滴加速度滴加到钛酸四丁酯体积1.1倍的无水乙醇中，以400转/分钟的转速搅拌30分钟，得到混合液A；将混合液A以0.1g/s的滴加速度滴加到钛酸四丁酯体积2.5倍的HNO3水溶液中，HNO3水溶液的摩尔浓度为1.2mol/L，滴完后以800转/分钟的转速搅拌1.5小时，得到混合液B；将混合液B以0.1g/s的滴加速度滴加到混合液B体积4倍的高岭石悬浊液中，滴完后于36℃恒温搅拌4小时，得到混合液C；将混合液C室温放置12小时后，以6000转/分钟的转速离心20分钟，弃上清液，将底部固体用4000mL去离子水洗涤后，然后于80℃干燥5小时，得到高岭石基二氧化钛；将Fe2O3与高岭石基二氧化钛混合均匀，其中Fe2O3的重量为高岭石基二氧化钛重量的0.5％，将混合物于600℃在NH3气氛下煅烧2小时，然后于真空条件下于600℃煅烧2小时，冷却至室温，即得；其中高岭石悬浊液的制备过程为：将高岭土与去离子水以固液比1：19(g/mL)混合均匀，于50℃以300转/分钟的速度搅拌40分钟，即得。
经测试，样品试验舱内初始甲醛浓度为0.90mg/m3，24小时处理后样品试验舱内甲醛浓度为0.017mg/m3，实施例8装修污染除味剂的甲醛去除率为98.1％；样品试验舱内初始苯浓度为0.93mg/m3，24小时处理后样品试验舱内苯浓度为0.026mg/m3，实施例8装修污染除味剂的苯去除率为97.2％。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种装修污染除味剂，其特征在于，包括胶原蛋白、囊泡水凝胶、氯化钠、二氧化钛、石胆酸、表面活性剂和去离子水。
2.根据权利要求1所述的装修污染除味剂，其特征在于，由下述重量份的原料构成：胶原蛋白5-7份、囊泡水凝胶3-4份、氯化钠1-3份、二氧化钛3-6份、石胆酸1-2份、表面活性剂1-2份和去离子水80-90份。
3.根据权利要求2所述的装修污染除味剂，其特征在于，所述囊泡水凝胶的具体制备过程为：配置4’-对-苯甲酸-2,2’:6’2”-三联吡啶摩尔浓度为20-50mmol/L、氢氧化钾摩尔浓度为500-600mmol/L的水溶液，将其室温以60-100转/分钟的转速搅拌4-6小时，得到混合液，将混合液置于23-25℃恒温放置5-7天，即得。
4.根据权利要求2所述的装修污染除味剂，其特征在于，所述胶原蛋白为氨基化胶原蛋白，所述氨基化胶原蛋白的具体制备过程为：配制质量分数为30-35％的胶原蛋白水溶液，加入胶原蛋白重量0.4-0.5倍的乙二胺，混合后加入胶原蛋白重量0.15-0.2倍的二环己基碳二亚胺，混合均匀，得到反应液，将反应液室温以60-80转/分钟的转速搅拌3-5小时后，脱除乙二胺和二环己基碳二亚胺，即得。
5.根据权利要求4所述的装修污染除味剂，其特征在于，所述二氧化钛为高岭石基二氧化钛，其制备过程为：将钛酸四丁酯滴加到钛酸四丁酯体积1-1.2倍的无水乙醇中，以300-500转/分钟的转速搅拌20-30分钟，得到混合液A；将混合液A滴加到钛酸四丁酯体积2-2.5倍的HNO3水溶液中，HNO3水溶液的摩尔浓度为1-1.2mol/L，滴完后以600-800转/分钟的转速搅拌1-1.5小时，得到混合液B；将混合液B滴加到混合液B体积3-5倍的高岭石悬浊液中，滴完后于35-37℃恒温搅拌4-5小时，得到混合液C；将混合液C室温放置10-16小时后，以5000-7000转/分钟的转速离心15-20分钟，弃上清液，将底部固体用4000-6000mL去离子水洗涤后，然后于70-82℃干燥3-5小时；将干燥后的固体于550-600℃煅烧3-5小时，冷却至室温，即得；其中高岭石悬浊液的制备过程为：将高岭土与去离子水以固液比1：(15-20)(g/mL)混合均匀，于45-50℃以200-400转/分钟的速度搅拌30-40分钟，即得。
6.根据权利要求4所述的装修污染除味剂，其特征在于，所述二氧化钛为过渡金属氧化物掺杂的高岭石基二氧化钛，其制备过程为：将钛酸四丁酯滴加到钛酸四丁酯体积1-1.2倍的无水乙醇中，以300-500转/分钟的转速搅拌20-30分钟，得到混合液A；将混合液A滴加到钛酸四丁酯体积2-2.5倍的HNO3水溶液中，HNO3水溶液的摩尔浓度为1-1.2mol/L，滴完后以600-800转/分钟的转速搅拌1-1.5小时，得到混合液B；将混合液B滴加到混合液B体积3-5倍的高岭石悬浊液中，滴完后于35-37℃恒温搅拌4-5小时，得到混合液C；将混合液C室温放置10-16小时后，以5000-7000转/分钟的转速离心15-20分钟，弃上清液，将底部固体用4000-6000mL去离子水洗涤后，然后于70-82℃干燥3-5小时，得到高岭石基二氧化钛；将过渡金属氧化物与高岭石基二氧化钛混合均匀，其中过渡金属的重量为高岭石基二氧化钛重量的0.4-0.6％，将混合物于550-600℃煅烧3-5小时，冷却至室温，即得；其中高岭石悬浊液的制备过程为：将高岭土与去离子水以固液比1：(15-20)(g/mL)混合均匀，于45-50℃以200-400转/分钟的速度搅拌30-40分钟，即得。
7.根据权利要求6所述的装修污染除味剂，其特征在于，所述过渡金属氧化物选自Fe2O3、Cr2O3、CoO、ZrO、Mn2O3或V2O5中的一种或多种的组合。
8.根据权利要求6所述的装修污染除味剂，其特征在于，所述煅烧气氛为空气、真空、氨气、氮气、或者氢气。
9.根据权利要求2所述的装修污染除味剂，其特征在于，所述表面活性剂为十二烷基磺酸钠和/或十六烷基三甲基溴化铵。
10.制备权利要求2-9中任一项所述的装修污染除味剂的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)按配方称取各重量份的原料；
(2)将胶原蛋白、囊泡水凝胶、二氧化钛、表面活性剂加入去离子水中，以500-600转/分钟的转速搅拌5-7小时，得到混合液Ⅰ；
(3)向混合液Ⅰ中加入氯化钠、石胆酸，继续以300-500转/分钟的转速搅拌2-3小时，得到混合液Ⅱ；
(4)将混合液Ⅱ室温放置10-12小时后，以3000-5000转/分钟的转速离心15-20分钟，取上清液，即得。
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