CN108077309A - 一种空气净化杀菌材料及其制备方法 - Google Patents

一种空气净化杀菌材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种空气净化杀菌材料及其制备方法。制备方法如下：（1）将硅藻精土、生物炭负载四氧化三铁、白炭黑和蛭石粉混合研磨，得混合粉体；（2）加入纳米二氧化钛、氯化钙、纳米氧化镁、氯化锰、盐酸和一半去离子水，保鲜膜封口，搅拌，保温；（3）过滤干燥，放入研磨机中研磨，过200目筛，去除大颗粒；（4）加入季铵型木质素、菠萝叶纤维、聚阴离子纤维素、二氧化氯、丙烯酸乳液和剩余去离子水，保鲜膜封口，搅拌；（5）过滤干燥即得。本发明的空气净化杀菌材料对甲醛和苯都具有很好的吸附效果，能够有效地吸附空气中的甲醛和苯，同时还具有很好的抗菌效果，可有效抑制细菌的繁殖，从而改善由其导致的吸附效果下降。

Description

一种空气净化杀菌材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及空气净化材料领域，具体涉及一种空气净化杀菌材料及其制备方法。
背景技术
随着经济的快速发展，人们对生活的水平要求的不断提高，室内空气质量问题日渐成为人们关心的重点。可是，在我们一般的日常生活中，室内的各种装饰材料以及计算机、烹饪和取暖等都在室内空气中散发出大量的污染物，不但导致室内空气中污染物种类增多而且浓度增大，室内空气质量大大降低。室内空气污染主要有以下几种：甲醛、挥发性有机物总和、苯系物、氨气、有害细菌以及固体烟雾等，都会对人体健康造成一定程度的危害，严重时会危及到生命安全，目前室内空气污染已被列入对人们生活健康影响最大的5个环境因素之一。因此，研究开发有效地空气净化杀菌材料已成为人类需要迫切解决的问题。
发明内容
要解决的技术问题：本发明的目的是提供一种空气净化杀菌材料，对甲醛和苯都具有很好的吸附效果，能够有效地吸附空气中的甲醛和苯，同时还具有很好的抗菌效果，可有效抑制细菌的繁殖，从而改善由其导致的吸附效果下降。
技术方案：一种空气净化杀菌材料，由以下成分以重量份制备而成：硅藻精土1-3份、生物炭负载四氧化三铁1-3份、季铵型木质素1-3份、菠萝叶纤维0.5-1份、纳米二氧化钛1-3份、白炭黑1-2份、聚阴离子纤维素1-3份、蛭石粉0.5-1份、二氧化氯1-2份、氯化钙0.5-1份、纳米氧化镁0.2-0.5份、氯化锰0.1-0.2份、丙烯酸乳液2-5份、盐酸2-5份、去离子水100-300份。
进一步优选的，所述的一种空气净化杀菌材料，由以下成分以重量份制备而成：硅藻精土2份、生物炭负载四氧化三铁2份、季铵型木质素2份、菠萝叶纤维0.7份、纳米二氧化钛2份、白炭黑1.5份、聚阴离子纤维素2份、蛭石粉0.8份、二氧化氯1.8份、氯化钙0.8份、纳米氧化镁0.4份、氯化锰0.15份、丙烯酸乳液4份、盐酸4份、去离子水200份。
进一步的，所述的纳米二氧化钛和纳米氧化镁的粒径为20-50nm。
进一步的，所述的菠萝叶纤维的长度为1-2mm。
上述空气净化杀菌材料的制备方法包括以下步骤：
（1） 将硅藻精土、生物炭负载四氧化三铁、白炭黑和蛭石粉混合研磨12-15h，得混合粉体；
（2） 加入纳米二氧化钛、氯化钙、纳米氧化镁、氯化锰、盐酸和一半去离子水，保鲜膜封口，用磁力搅拌机在转速90-100r/min，温度70-80℃下保温7-8h；
（3） 过滤干燥，放入研磨机中研磨2-4h，过200目筛，去除大颗粒；
（4） 加入季铵型木质素、菠萝叶纤维、聚阴离子纤维素、二氧化氯、丙烯酸乳液和剩余去离子水，保鲜膜封口，用磁力搅拌机在转速110-120r/min下搅拌1-2h；
（5） 过滤干燥即得。
进一步的，所述步骤（2）中转速为95r/min，温度为75℃，保温时间为7.5h。
进一步的，所述步骤（4）中转速115r/min，搅拌时间为1.5h。
有益效果：本发明的空气净化杀菌材料对甲醛和苯都具有很好的吸附效果，甲醛和苯的初始含量分别为0.394μg/L和1.23mg/L，经本材料吸附后，其含量最低分别仅为0.0119μg/L和0.0242μg/L，能够有效地吸附空气中的甲醛和苯，同时，本材料还具有很好的抗菌效果，对于大肠杆菌的抑制率可达到100%，可有效抑制细菌的繁殖，从而改善由其导致的吸附效果下降。
具体实施方式
实施例1
一种空气净化杀菌材料，由以下成分以重量份制备而成：硅藻精土1份、生物炭负载四氧化三铁1份、季铵型木质素1份、菠萝叶纤维0.5份、纳米二氧化钛1份、白炭黑1份、聚阴离子纤维素1份、蛭石粉0.5份、二氧化氯1份、氯化钙0.5份、纳米氧化镁0.2份、氯化锰0.1份、丙烯酸乳液2份、盐酸2份、去离子水100份。
上述空气净化杀菌材料的制备方法为：
（1） 将硅藻精土、生物炭负载四氧化三铁、白炭黑和蛭石粉混合研磨12h，得混合粉体；
（2） 加入纳米二氧化钛、氯化钙、纳米氧化镁、氯化锰、盐酸和一半去离子水，保鲜膜封口，用磁力搅拌机在转速90r/min，温度70℃下保温7h；
（3） 过滤干燥，放入研磨机中研磨2h，过200目筛，去除大颗粒；
（4） 加入季铵型木质素、菠萝叶纤维、聚阴离子纤维素、二氧化氯、丙烯酸乳液和剩余去离子水，保鲜膜封口，用磁力搅拌机在转速110r/min下搅拌1h；
（5） 过滤干燥即得。
实施例2
一种空气净化杀菌材料，由以下成分以重量份制备而成：硅藻精土1.5份、生物炭负载四氧化三铁2份、季铵型木质素1.5份、菠萝叶纤维0.7份、纳米二氧化钛2份、白炭黑1.5份、聚阴离子纤维素1.5份、蛭石粉0.7份、二氧化氯1.5份、氯化钙0.7份、纳米氧化镁0.3份、氯化锰0.15份、丙烯酸乳液3份、盐酸3份、去离子水150份。
上述空气净化杀菌材料的制备方法为：
（1） 将硅藻精土、生物炭负载四氧化三铁、白炭黑和蛭石粉混合研磨13h，得混合粉体；
（2） 加入纳米二氧化钛、氯化钙、纳米氧化镁、氯化锰、盐酸和一半去离子水，保鲜膜封口，用磁力搅拌机在转速95r/min，温度75℃下保温7.5h；
（3） 过滤干燥，放入研磨机中研磨3h，过200目筛，去除大颗粒；
（4） 加入季铵型木质素、菠萝叶纤维、聚阴离子纤维素、二氧化氯、丙烯酸乳液和剩余去离子水，保鲜膜封口，用磁力搅拌机在转速115r/min下搅拌1.5h；
（5） 过滤干燥即得。
实施例3
一种空气净化杀菌材料，由以下成分以重量份制备而成：硅藻精土2份、生物炭负载四氧化三铁2份、季铵型木质素2份、菠萝叶纤维0.7份、纳米二氧化钛2份、白炭黑1.5份、聚阴离子纤维素2份、蛭石粉0.8份、二氧化氯1.8份、氯化钙0.8份、纳米氧化镁0.4份、氯化锰0.15份、丙烯酸乳液4份、盐酸4份、去离子水200份。
上述空气净化杀菌材料的制备方法为：
（1） 将硅藻精土、生物炭负载四氧化三铁、白炭黑和蛭石粉混合研磨14h，得混合粉体；
（2） 加入纳米二氧化钛、氯化钙、纳米氧化镁、氯化锰、盐酸和一半去离子水，保鲜膜封口，用磁力搅拌机在转速95r/min，温度75℃下保温7.5h；
（3） 过滤干燥，放入研磨机中研磨3h，过200目筛，去除大颗粒；
（4） 加入季铵型木质素、菠萝叶纤维、聚阴离子纤维素、二氧化氯、丙烯酸乳液和剩余去离子水，保鲜膜封口，用磁力搅拌机在转速115r/min下搅拌1.5h；
（5） 过滤干燥即得。
实施例4
一种空气净化杀菌材料，由以下成分以重量份制备而成：硅藻精土3份、生物炭负载四氧化三铁3份、季铵型木质素3份、菠萝叶纤维1份、纳米二氧化钛3份、白炭黑2份、聚阴离子纤维素3份、蛭石粉1份、二氧化氯2份、氯化钙1份、纳米氧化镁0.5份、氯化锰0.2份、丙烯酸乳液5份、盐酸5份、去离子水300份。
上述空气净化杀菌材料的制备方法为：
（1） 将硅藻精土、生物炭负载四氧化三铁、白炭黑和蛭石粉混合研磨15h，得混合粉体；
（2） 加入纳米二氧化钛、氯化钙、纳米氧化镁、氯化锰、盐酸和一半去离子水，保鲜膜封口，用磁力搅拌机在转速100r/min，温度80℃下保温8h；
（3） 过滤干燥，放入研磨机中研磨4h，过200目筛，去除大颗粒；
（4） 加入季铵型木质素、菠萝叶纤维、聚阴离子纤维素、二氧化氯、丙烯酸乳液和剩余去离子水，保鲜膜封口，用磁力搅拌机在转速120r/min下搅拌2h；
（5） 过滤干燥即得。
对比例1
本实施例与实施例2的区别在于不含季铵型木质素和菠萝叶纤维。具体地说是：
一种空气净化杀菌材料，由以下成分以重量份制备而成：硅藻精土1份、生物炭负载四氧化三铁1份、纳米二氧化钛1份、白炭黑1份、聚阴离子纤维素1份、蛭石粉0.5份、二氧化氯1份、氯化钙0.5份、纳米氧化镁0.2份、氯化锰0.1份、丙烯酸乳液2份、盐酸2份、去离子水100份。
上述空气净化杀菌材料的制备方法为：
（1） 将硅藻精土、生物炭负载四氧化三铁、白炭黑和蛭石粉混合研磨12h，得混合粉体；
（2） 加入纳米二氧化钛、氯化钙、纳米氧化镁、氯化锰、盐酸和一半去离子水，保鲜膜封口，用磁力搅拌机在转速90r/min，温度70℃下保温7h；
（3） 过滤干燥，放入研磨机中研磨2h，过200目筛，去除大颗粒；
（4） 加入聚阴离子纤维素、二氧化氯、丙烯酸乳液和剩余去离子水，保鲜膜封口，用磁力搅拌机在转速110r/min下搅拌1h；
（5） 过滤干燥即得。
对比例2
本实施例与实施例2的区别在于不含有硅藻精土和生物炭负载四氧化三铁。具体地说是：
一种空气净化杀菌材料，由以下成分以重量份制备而成：季铵型木质素1份、菠萝叶纤维0.5份、纳米二氧化钛1份、白炭黑1份、聚阴离子纤维素1份、蛭石粉0.5份、二氧化氯1份、氯化钙0.5份、纳米氧化镁0.2份、氯化锰0.1份、丙烯酸乳液2份、盐酸2份、去离子水100份。
上述空气净化杀菌材料的制备方法为：
（1） 将白炭黑和蛭石粉混合研磨12h，得混合粉体；
（2） 加入纳米二氧化钛、氯化钙、纳米氧化镁、氯化锰、盐酸和一半去离子水，保鲜膜封口，用磁力搅拌机在转速90r/min，温度70℃下保温7h；
（3） 过滤干燥，放入研磨机中研磨2h，过200目筛，去除大颗粒；
（4） 加入季铵型木质素、菠萝叶纤维、聚阴离子纤维素、二氧化氯、丙烯酸乳液和剩余去离子水，保鲜膜封口，用磁力搅拌机在转速110r/min下搅拌1h；
（5） 过滤干燥即得。
对比例3
本实施例与实施例2的区别在于不含有二氧化氯。具体地说是：
一种空气净化杀菌材料，由以下成分以重量份制备而成：硅藻精土1份、生物炭负载四氧化三铁1份、季铵型木质素1份、菠萝叶纤维0.5份、纳米二氧化钛1份、白炭黑1份、聚阴离子纤维素1份、蛭石粉0.5份、氯化钙0.5份、纳米氧化镁0.2份、氯化锰0.1份、丙烯酸乳液2份、盐酸2份、去离子水100份。
上述空气净化杀菌材料的制备方法为：
（1） 将硅藻精土、生物炭负载四氧化三铁、白炭黑和蛭石粉混合研磨12h，得混合粉体；
（2） 加入纳米二氧化钛、氯化钙、纳米氧化镁、氯化锰、盐酸和一半去离子水，保鲜膜封口，用磁力搅拌机在转速90r/min，温度70℃下保温7h；
（3） 过滤干燥，放入研磨机中研磨2h，过200目筛，去除大颗粒；
（4） 加入季铵型木质素、菠萝叶纤维、聚阴离子纤维素、丙烯酸乳液和剩余去离子水，保鲜膜封口，用磁力搅拌机在转速110r/min下搅拌1h；
（5） 过滤干燥即得。
表1 空气净化杀菌材料的各项性能指标
注：甲醛吸附试验和苯吸附试验中本发明材料的用量为1g，容积空间为5L
本发明材料的各项性能指标见下表，我们可以看到本发明材料对于甲醛和苯都具有很好的吸附效果，甲醛和苯的初始含量分别为0.394μg/L和1.23mg/L，经本材料吸附后，其含量最低分别仅为0.0119μg/L和0.0242μg/L，能够有效地吸附空气中的甲醛和苯，同时，本材料还具有很好的抗菌效果，对于大肠杆菌的抑制率可达到100%，可有效抑制细菌的繁殖，从而改善由其导致的吸附效果下降。

Claims (7)

1.一种空气净化杀菌材料，其特征在于：由以下成分以重量份制备而成：硅藻精土1-3份、生物炭负载四氧化三铁1-3份、季铵型木质素1-3份、菠萝叶纤维0.5-1份、纳米二氧化钛1-3份、白炭黑1-2份、聚阴离子纤维素1-3份、蛭石粉0.5-1份、二氧化氯1-2份、氯化钙0.5-1份、纳米氧化镁0.2-0.5份、氯化锰0.1-0.2份、丙烯酸乳液2-5份、盐酸2-5份、去离子水100-300份。
2.根据权利要求1所述的一种空气净化杀菌材料，其特征在于：由以下成分以重量份制备而成：硅藻精土2份、生物炭负载四氧化三铁2份、季铵型木质素2份、菠萝叶纤维0.7份、纳米二氧化钛2份、白炭黑1.5份、聚阴离子纤维素2份、蛭石粉0.8份、二氧化氯1.8份、氯化钙0.8份、纳米氧化镁0.4份、氯化锰0.15份、丙烯酸乳液4份、盐酸4份、去离子水200份。
3.如权利要求1所述的一种空气净化杀菌材料，其特征在于：所述的纳米二氧化钛和纳米氧化镁的粒径为20-50nm。
4.如权利要求1所述的一种空气净化杀菌材料，其特征在于：所述的菠萝叶纤维的长度为1-2mm。
5.权利要求1至2任一项所述的一种空气净化杀菌材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1） 将硅藻精土、生物炭负载四氧化三铁、白炭黑和蛭石粉混合研磨12-15h，得混合粉体；
（2） 加入纳米二氧化钛、氯化钙、纳米氧化镁、氯化锰、盐酸和一半去离子水，保鲜膜封口，用磁力搅拌机在转速90-100r/min，温度70-80℃下保温7-8h；
（3） 过滤干燥，放入研磨机中研磨2-4h，过200目筛，去除大颗粒；
（4） 加入季铵型木质素、菠萝叶纤维、聚阴离子纤维素、二氧化氯、丙烯酸乳液和剩余去离子水，保鲜膜封口，用磁力搅拌机在转速110-120r/min下搅拌1-2h；
（5） 过滤干燥即得。
6.根据权利要求5所述的一种空气净化杀菌材料的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）中转速为95r/min，温度为75℃，保温时间为7.5h。
7.根据权利要求5所述的一种空气净化杀菌材料的制备方法，其特征在于：所述步骤（4）中转速115r/min，搅拌时间为1.5h。
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