CN107433185B - 一种空气净化材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种空气净化材料，它是由下述重量份的原料组成的：多异氰酸酯2‑3、钛酸四丁酯24‑30、硅藻土40‑50、负离子释放剂3‑6、二丙酮醇2‑4、油酸二乙醇酰胺0.5‑1、肉豆蔻酸钠皂1‑2、8‑羟基喹啉铜0.3‑1、甲基庚烯酮0.1‑0.2，本发明材料的吸附效果好，稳定性好，重复利用率高，安全环保性好。

Description

一种空气净化材料及其制备方法
技术领域
本发明属于空气净化领域，具体涉及一种空气净化材料及其制备方法。
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，但目前市售的吸附材料吸附能力有限，且稳定性差，重复利用率低，需定期再生或更换，易产生二次污染。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术中吸附材料吸附能力有限，且稳定性差，重复利用率低，需定期再生或更换，易产生二次污染的问题，提供一种空气净化材料及其制备方法。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种空气净化材料，它是由下述重量份的原料组成的：
多异氰酸酯2-3、钛酸四丁酯24-30、硅藻土40-50、负离子释放剂3-6、二丙酮醇2-4、油酸二乙醇酰胺0.5-1、肉豆蔻酸钠皂1-2、8-羟基喹啉铜0.3-1、甲基庚烯酮0.1-0.2。
所述的负离子释放剂是由下述重量份的原料组成的：
电气石粉13-20、柠檬酸镧0.1-0.2、马来酸酐10-14、过硫酸钠0.6-0.7、氨基三甲叉膦酸四钠0.3-1、棕榈蜡2-3。
所述的负离子释放剂的制备方法包括以下步骤：
（1）取棕榈蜡，加入到其重量5-7倍的无水乙醇中，搅拌均匀，送入到90-95℃的水浴中，保温搅拌20-30分钟，出料，与氨基三甲叉膦酸四钠、电气石粉混合，降低温度为46-50℃，磁力搅拌2-3分钟，得电气石粉醇分散液；
（2）取柠檬酸镧、马来酸酐混合，加入到混合料重量30-40倍的去离子水中，搅拌均匀，送入到反应釜中，通入氮气，加入过硫酸钠，调节反应釜温度为70-75℃，保温搅拌2-3小时，得稀土溶液；
（3）将上述电气石粉醇分散液、稀土溶液混合，搅拌混合1-2小时，蒸馏除去乙醇，送入烘箱中，在80-85℃下干燥完全，出料冷却，即得所述负离子释放剂。
一种空气净化材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）取8-羟基喹啉铜，加入到其重量5-7倍的无水乙醇中，搅拌均匀，加入二丙酮醇，在60-70℃下保温搅拌10-20分钟，得复合醇溶液；
（2）取硅藻土，在1-2mol/l的氢氧化钠溶液中浸泡1-2小时，出料水洗，常温干燥后送入到上述复合醇溶液中，超声2-3分钟，蒸馏除去乙醇，得预处理硅藻土；
（3）取钛酸四丁酯，加入到其重量27-30倍的去离子水中，搅拌均匀，加入上述预处理硅藻土，在30-34℃下搅拌3-4小时，过滤，将沉淀在真空120-130℃下干燥完全，冷却后磨成细粉，得复合微粉；
（4）取油酸二乙醇酰胺，加入到其重量10-14倍的去离子水中，搅拌均匀，得酰胺溶液；
（5）取负离子释放剂、复合微粉混合，搅拌均匀，加入多异氰酸酯，在70-75℃下保温搅拌1-2小时，得改性复合微粉；
（6）取上述改性复合微粉，加入到酰胺溶液中，加入剩余各原料，超声10-20分钟，过滤，过滤，将沉淀水洗，常温干燥，即得所述空气净化材料。
本发明的优点：
本发明以钛酸四丁酯为前驱体，通过水解后与硅藻土形成稳定性份复合微粉，然后与负离子释放剂通过酰胺分散共混、干燥，得到高效吸附的空气净化材料，本发明将硅藻土经过碱液处理，然后与醇混合，蒸馏除醇，增大了硅藻土微孔结构的孔径，提高了吸附能力；加入的聚马来酸酐能够有效的分散到微孔结构中，为甲醛的吸附提供了更多吸附位点，同时二氧化钛可以发生光催化反应，会在表面产生氢氧自由基和释放负离子，与电气石粉共混，起到很好的协同效果，能够起到很好的分解细菌、净化空气的作用；本发明材料的吸附效果好，稳定性好，重复利用率高，安全环保性好。
具体实施方式
实施例1
一种空气净化材料，它是由下述重量份的原料组成的：
多异氰酸酯3、钛酸四丁酯30、硅藻土50、负离子释放6、二丙酮醇4、油酸二乙醇酰胺1、肉豆蔻酸钠皂2、8-羟基喹啉铜1、甲基庚烯酮0.2。
所述的负离子释放剂是由下述重量份的原料组成的：
电气石粉20、柠檬酸镧0.2、马来酸酐14、过硫酸钠0.7、氨基三甲叉膦酸四钠1、棕榈蜡3。
所述的负离子释放剂的制备方法包括以下步骤：
（1）取棕榈蜡，加入到其重量7倍的无水乙醇中，搅拌均匀，送入到95℃的水浴中，保温搅拌30分钟，出料，与氨基三甲叉膦酸四钠、电气石粉混合，降低温度为50℃，磁力搅拌3分钟，得电气石粉醇分散液；
（2）取柠檬酸镧、马来酸酐混合，加入到混合料重量40倍的去离子水中，搅拌均匀，送入到反应釜中，通入氮气，加入过硫酸钠，调节反应釜温度为75℃，保温搅拌3小时，得稀土溶液；
（3）将上述电气石粉醇分散液、稀土溶液混合，搅拌混合2小时，蒸馏除去乙醇，送入烘箱中，在85℃下干燥完全，出料冷却，即得所述负离子释放剂。
一种空气净化材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）取8-羟基喹啉铜，加入到其重量7倍的无水乙醇中，搅拌均匀，加入二丙酮醇，在70℃下保温搅拌20分钟，得复合醇溶液；
（2）取硅藻土，在2mol/l的氢氧化钠溶液中浸泡2小时，出料水洗，常温干燥后送入到上述复合醇溶液中，超声3分钟，蒸馏除去乙醇，得预处理硅藻土；
（3）取钛酸四丁酯，加入到其重量30倍的去离子水中，搅拌均匀，加入上述预处理硅藻土，在34℃下搅拌4小时，过滤，将沉淀在真空130℃下干燥完全，冷却后磨成细粉，得复合微粉；
（4）取油酸二乙醇酰胺，加入到其重量10-14倍的去离子水中，搅拌均匀，得酰胺溶液；
（5）取负离子释放剂、复合微粉混合，搅拌均匀，加入多异氰酸酯，在75℃下保温搅拌2小时，得改性复合微粉；
（6）取上述改性复合微粉，加入到酰胺溶液中，加入剩余各原料，超声20分钟，过滤，过滤，将沉淀水洗，常温干燥，即得所述空气净化材料。
实施例2
一种空气净化材料，它是由下述重量份的原料组成的：
多异氰酸酯2、钛酸四丁酯24、硅藻土40、负离子释放剂3、二丙酮醇2、油酸二乙醇酰胺0.5、肉豆蔻酸钠皂1、8-羟基喹啉铜0.3、甲基庚烯酮0.2。
所述的负离子释放剂是由下述重量份的原料组成的：
电气石粉13、柠檬酸镧0.1、马来酸酐10、过硫酸钠0.6、氨基三甲叉膦酸四钠0.3、棕榈蜡2。
所述的负离子释放剂的制备方法包括以下步骤：
（1）取棕榈蜡，加入到其重量5倍的无水乙醇中，搅拌均匀，送入到90℃的水浴中，保温搅拌20分钟，出料，与氨基三甲叉膦酸四钠、电气石粉混合，降低温度为46℃，磁力搅拌2分钟，得电气石粉醇分散液；
（2）取柠檬酸镧、马来酸酐混合，加入到混合料重量30倍的去离子水中，搅拌均匀，送入到反应釜中，通入氮气，加入过硫酸钠，调节反应釜温度为70℃，保温搅拌2小时，得稀土溶液；
（3）将上述电气石粉醇分散液、稀土溶液混合，搅拌混合1小时，蒸馏除去乙醇，送入烘箱中，在80℃下干燥完全，出料冷却，即得所述负离子释放剂。
一种空气净化材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）取8-羟基喹啉铜，加入到其重量5倍的无水乙醇中，搅拌均匀，加入二丙酮醇，在60℃下保温搅拌10分钟，得复合醇溶液；
（2）取硅藻土，在1mol/l的氢氧化钠溶液中浸泡1-2小时，出料水洗，常温干燥后送入到上述复合醇溶液中，超声2分钟，蒸馏除去乙醇，得预处理硅藻土；
（3）取钛酸四丁酯，加入到其重量27倍的去离子水中，搅拌均匀，加入上述预处理硅藻土，在30℃下搅拌3小时，过滤，将沉淀在真空120℃下干燥完全，冷却后磨成细粉，得复合微粉；
（4）取油酸二乙醇酰胺，加入到其重量10倍的去离子水中，搅拌均匀，得酰胺溶液；
（5）取负离子释放剂、复合微粉混合，搅拌均匀，加入多异氰酸酯，在70℃下保温搅拌1小时，得改性复合微粉；
（6）取上述改性复合微粉，加入到酰胺溶液中，加入剩余各原料，超声10分钟，过滤，过滤，将沉淀水洗，常温干燥，即得所述空气净化材料。
性能测试：
分别在3个实验舱通入甲醛，使得3个实验舱的甲醛浓度为5毫克/立方米；将本发明实施例1空气净化材料、实施例2空气净化材料、市售碳粉分别至于3个实验舱中，实验舱的大小均为30立方米，实施例1空气净化材料、实施例2空气净化材料、市售碳粉的用量均为1kg；实验舱密封24小时后，测各实验舱的甲醛清除率；
实施例1空气净化材料放置的实验舱的甲醛清除率：90.2%；
实施例2空气净化材料放置的实验舱的甲醛清除率：90.7%；
市售碳粉放置的实验舱的甲醛清除率：60.5%。

Claims (2)

1.一种空气净化材料，其特征在于，它是由下述重量份的原料组成的：
多异氰酸酯2-3、钛酸四丁酯24-30、硅藻土40-50、负离子释放剂3-6、二丙酮醇2-4、油酸二乙醇酰胺0.5-1、肉豆蔻酸钠皂1-2、8-羟基喹啉铜0.3-1、甲基庚烯酮0.1-0.2；
所述的负离子释放剂是由下述重量份的原料组成的：
电气石粉13-20、柠檬酸镧0.1-0.2、马来酸酐10-14、过硫酸钠0.6-0.7、氨基三甲叉膦酸四钠0.3-1、棕榈蜡2-3。
2.一种如权利要求1所述的空气净化材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）取8-羟基喹啉铜，加入到其重量5-7倍的无水乙醇中，搅拌均匀，加入二丙酮醇，在60-70℃下保温搅拌10-20分钟，得复合醇溶液；
（2）取硅藻土，在1-2mol/l的氢氧化钠溶液中浸泡1-2小时，出料水洗，常温干燥后送入到上述复合醇溶液中，超声2-3分钟，蒸馏除去乙醇，得预处理硅藻土；
（3）取钛酸四丁酯，加入到其重量27-30倍的去离子水中，搅拌均匀，加入上述预处理硅藻土，在30-34℃下搅拌3-4小时，过滤，将沉淀在真空120-130℃下干燥完全，冷却后磨成细粉，得复合微粉；
（4）取油酸二乙醇酰胺，加入到其重量10-14倍的去离子水中，搅拌均匀，得酰胺溶液；
（5）取负离子释放剂、复合微粉混合，搅拌均匀，加入多异氰酸酯，在70-75℃下保温搅拌1-2小时，得改性复合微粉；
所述的负离子释放剂的制备方法包括以下步骤：
1）取棕榈蜡，加入到其重量5-7倍的无水乙醇中，搅拌均匀，送入到90-95℃的水浴中，保温搅拌20-30分钟，出料，与氨基三甲叉膦酸四钠、电气石粉混合，降低温度为46-50℃，磁力搅拌2-3分钟，得电气石粉醇分散液；
2）取柠檬酸镧、马来酸酐混合，加入到混合料重量30-40倍的去离子水中，搅拌均匀，送入到反应釜中，通入氮气，加入过硫酸钠，调节反应釜温度为70-75℃，保温搅拌2-3小时，得稀土溶液；
3）将上述电气石粉醇分散液、稀土溶液混合，搅拌混合1-2小时，蒸馏除去乙醇，送入烘箱中，在80-85℃下干燥完全，出料冷却，即得所述负离子释放剂；
（6）取上述改性复合微粉，加入到酰胺溶液中，加入剩余各原料，超声10-20分钟，过滤，过滤，将沉淀水洗，常温干燥，即得所述空气净化材料。
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