CN108927121A - 一种用于空气净化的无机材料组合物制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于空气净化的无机材料组合物制备方法，包括以下步骤：步骤一：称取以下重量份原料：膨润土掺杂锌镁铝水滑石22‑28份、纳米氧化锌8‑14份、壳聚糖负载纳米二氧化钛12‑16份、载银硅藻土4‑10份、斜发沸石2‑5份、活性氧化铝1‑3份。本发明一种用于空气净化的无机材料组合物制备方法，该无机材料组合物，不仅具有很强的吸附能力，同时具有优异的杀菌效果。

Description

一种用于空气净化的无机材料组合物制备方法
技术领域
本发明涉及空气净化技术领域，具体涉及一种用于空气净化的无机材料组合物制备方法。
背景技术
邻苯二甲酸酯主要用于聚氯乙烯材料，令聚氯乙烯由硬塑胶变为有弹性的塑胶，起到增塑剂的作用。它被普遍应用于玩具、食品包装材料、医用血袋和胶管、乙烯地板和壁纸、清洁剂、润滑油、个人护理用品(如指甲油、头发喷雾剂、香皂和洗发液)等数百种产品中，但对人体的健康有严重的危害，邻苯二甲酸酯具有致突变、致癌、致畸的三致效应，能引起胎儿死亡、睾丸、和肝脏病变，其代谢产物还有内分泌干扰作用，对雄性动物的生殖系统有较大的毒性，此外邻苯二甲酸酯与大多产品以非化学键的方式结合，相互连接程度很低，使用过程中很容易释放到环境中，其可通过直接和间接两种途径迁移到水环境中，因此设计一种可去除邻苯二甲酸酯的介质具有很重要意义。
现有中国专利文献(公开号：CN105797189B)公开了一种植物提取液空气净化剂制备方法，按如下步骤进行：(1)备料：按重量份配比值准备好如下几种原料：20-30份竹醋液、3-5份双戊烯、3-5份茶多酚、5-10份吊兰单方精油、1-3份蓝桉单方精油、2-4份常春藤单方精油、1-3份没药单方精油、1-3份佛手苷单方精油、2-5份芦荟单方精油、0.3-0.5份月季单方精油、0.3-0.5份作植物乳化剂的茶皂素和100-300份去离子水；(2)乳化：将步骤(1)所备的原料按其配比的重量份值，全部加入到反应釜中，搅拌升温至45-50℃，并保温1小时，自然降温至40℃以下出料，制得植物提取液乳化液；(3)复配：将100重量份植物提取液乳化液与5重量份精氨酸、5重量份过碳酸钠复配制得植物提取液为主的空气净化剂原液，该净化剂采用原料为植物提取物，虽可杀菌等作用，但提取物性质不稳定。
中国专利文献(公开号：CN1105536706B)公开了一种空气净化剂的制备方法，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，该净化剂主要原料为活性碳粉，虽具有吸附作用，但氧化杀菌能力不强。
发明内容
针对现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种用于空气净化的无机材料组合物制备方法，该无机材料组合物，不仅具有很强的吸附能力，同时具有优异的杀菌效果。
本发明解决技术问题采用如下技术方案：
本发明提供了一种用于空气净化的无机材料组合物制备方法，包括以下步骤：
步骤一：称取以下重量份原料：膨润土掺杂锌镁铝水滑石22-28份、纳米氧化锌8-14份、壳聚糖负载纳米二氧化钛12-16份、载银硅藻土4-10份、斜发沸石2-5份、活性氧化铝1-3份；
步骤二，在步骤一原料进行混合，加入到去离子水中，进行超声分散，分散4-8min，随后再抽滤，干燥，即得本发明的无机材料组合物。
优选地，所述膨润土掺杂锌镁铝水滑石制备方法为：
步骤一，制备锌镁铝水滑石：将Al(NO3)3.9H2O、Zn(NO3)2.6H2O和Mg(NO3)2.6H2O进行混合配制成盐溶液，将氢氧化钠、碳酸钠配制成碱溶液，将碱溶液加入到盐溶液中，边搅拌边加入，反应温度为75-85℃，随后将沉淀物置于55-65℃下晶化18-26h，随后用去离子水洗涤至溶液为中性，随后再干燥即得锌镁铝水滑石；
步骤二，将步骤一中锌镁铝水滑石进行研磨，至粒径为220-230目，随后加入到磁力搅拌器中，再加入膨润土、去离子水，搅拌转速升至155-175r/min，搅拌时间为25-35min，随后再加入十二烷基硫酸钠、硬脂酸钙，继续搅拌15-25min，随后再抽滤，干燥，即得膨润土掺杂锌镁铝水滑石。
优选地，所述步骤一中Al(NO3)3.9H2O、Zn(NO3)2.6H2O和Mg(NO3)2.6H2O进行混合配制成盐溶液按照Zn、Mg、Al物质的质量比为3:2:2进行配制。
优选地，所述步骤二中锌镁铝水滑石、膨润土物质的质量比为25:75。
优选地，所述步骤一中纳米氧化锌形状为花瓣状。
优选地，所述壳聚糖负载纳米二氧化钛制备方法为将壳聚糖、去离子水加入到磁力搅拌器中，随后加入浓盐酸、四氯化钛，搅拌转速升至85-95r/min，温度为95-105℃，随后再加入硫酸铵、浓盐酸，继续搅拌45-55min，随后加入氨水，调节pH至10.5-11.5，随后进行抽滤，干燥，即得壳聚糖负载纳米二氧化钛。
优选地，所述载银硅藻土制备方法为将硅藻土、去离子水加入到磁力搅拌器中，搅拌转速升至155-175r/min，搅拌时间为25-35min，随后再加入硝酸银溶液，继续搅拌15-25min，随后再加入十二烷基硫酸钠，搅拌转速升至215-225r/min，再加入电气石粉、氧化铈，继续搅拌45-55min，随后再离心，干燥，即得载银硅藻土。
优选地，所述硅藻土、硝酸银溶液、电气石粉、氧化铈物质的质量比为(17-19)：(4-8)：(9-11)：3。
优选地，所述硅藻土、硝酸银溶液、电气石粉、氧化铈物质的质量比为18：6：10：3。
优选地，所述活性氧化铝为氧化铝在高温1150-1250℃下煅烧6-10h后冷却所得。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
(1)本发明的原料均采用无机组合，相比现有的有机无机组合，原料之间相容性更好，载银硅藻土，采用硅藻土复配银离子，再与电气石粉、稀土铈复配，稀土铈不仅促进负离子释放，同时促进银离子作用有害物质，继而增强抗菌效果。
(2)本发明的膨润土掺杂锌镁铝水滑石中，膨润土具有比表面积大，锌镁铝水滑石为层状复合金属氢氧化物，具有高吸附率，经过改性后，增强有害物质的吸附，纳米氧化锌具有促进光催化效果，花瓣状纳米氧化锌比表面积最大，孔径小，具有强抑制细菌效果，本发明的壳聚糖负载纳米二氧化钛可有效的增强纳米二氧化钛的光催化作用，继而促进空气净化。
(3)从实施例3及对比例1-3得出，本发明实施例3相对于对比例3，菌落总数去除率提高了17.8％，苯去除率提高了3.3％，同时本发明载银硅藻土对菌落总数去除率有很大影响，可提高11.7％的去除率。
具体实施方式
下面结合具体实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1.
本实施例的一种用于空气净化的无机材料组合物制备方法，包括以下步骤：
步骤一：称取以下重量份原料：膨润土掺杂锌镁铝水滑石22份、纳米氧化锌8份、壳聚糖负载纳米二氧化钛12份、载银硅藻土4份、斜发沸石2份、活性氧化铝1份；
步骤二，在步骤一原料进行混合，加入到去离子水中，进行超声分散，分散4-8min，随后再抽滤，干燥，即得本发明的无机材料组合物。
本实施例的膨润土掺杂锌镁铝水滑石制备方法为：
步骤一，制备锌镁铝水滑石：将Al(NO3)3.9H2O、Zn(NO3)2.6H2O和Mg(NO3)2.6H2O进行混合配制成盐溶液，将氢氧化钠、碳酸钠配制成碱溶液，将碱溶液加入到盐溶液中，边搅拌边加入，反应温度为75℃，随后将沉淀物置于55℃下晶化18h，随后用去离子水洗涤至溶液为中性，随后再干燥即得锌镁铝水滑石；
步骤二，将步骤一中锌镁铝水滑石进行研磨，至粒径为220目，随后加入到磁力搅拌器中，再加入膨润土、去离子水，搅拌转速升至155r/min，搅拌时间为25min，随后再加入十二烷基硫酸钠、硬脂酸钙，继续搅拌15min，随后再抽滤，干燥，即得膨润土掺杂锌镁铝水滑石。
本实施例的步骤一中Al(NO3)3.9H2O、Zn(NO3)2.6H2O和Mg(NO3)2.6H2O进行混合配制成盐溶液按照Zn、Mg、Al物质的质量比为3:2:2进行配制。
本实施例的步骤二中锌镁铝水滑石、膨润土物质的质量比为25:75。
本实施例的步骤一中纳米氧化锌形状为花瓣状。
本实施例的壳聚糖负载纳米二氧化钛制备方法为将壳聚糖、去离子水加入到磁力搅拌器中，随后加入浓盐酸、四氯化钛，搅拌转速升至85r/min，温度为95℃，随后再加入硫酸铵、浓盐酸，继续搅拌45min，随后加入氨水，调节pH至10.5，随后进行抽滤，干燥，即得壳聚糖负载纳米二氧化钛。
本实施例的载银硅藻土制备方法为将硅藻土、去离子水加入到磁力搅拌器中，搅拌转速升至155r/min，搅拌时间为25min，随后再加入硝酸银溶液，继续搅拌15min，随后再加入十二烷基硫酸钠，搅拌转速升至215r/min，再加入电气石粉、氧化铈，继续搅拌45min，随后再离心，干燥，即得载银硅藻土。
本实施例的硅藻土、硝酸银溶液、电气石粉、氧化铈物质的质量比为17：4：9：3。
本实施例的活性氧化铝为氧化铝在高温1150℃下煅烧6h后冷却所得。
实施例2.
本实施例的一种用于空气净化的无机材料组合物制备方法，包括以下步骤：
步骤一：称取以下重量份原料：膨润土掺杂锌镁铝水滑石28份、纳米氧化锌14份、壳聚糖负载纳米二氧化钛16份、载银硅藻土10份、斜发沸石5份、活性氧化铝3份；
步骤二，在步骤一原料进行混合，加入到去离子水中，进行超声分散，分散8min，随后再抽滤，干燥，即得本发明的无机材料组合物。
本实施例的膨润土掺杂锌镁铝水滑石制备方法为：
步骤一，制备锌镁铝水滑石：将Al(NO3)3.9H2O、Zn(NO3)2.6H2O和Mg(NO3)2.6H2O进行混合配制成盐溶液，将氢氧化钠、碳酸钠配制成碱溶液，将碱溶液加入到盐溶液中，边搅拌边加入，反应温度为85℃，随后将沉淀物置于65℃下晶化26h，随后用去离子水洗涤至溶液为中性，随后再干燥即得锌镁铝水滑石；
步骤二，将步骤一中锌镁铝水滑石进行研磨，至粒径为230目，随后加入到磁力搅拌器中，再加入膨润土、去离子水，搅拌转速升至175r/min，搅拌时间为35min，随后再加入十二烷基硫酸钠、硬脂酸钙，继续搅拌25min，随后再抽滤，干燥，即得膨润土掺杂锌镁铝水滑石。
本实施例的步骤一中Al(NO3)3.9H2O、Zn(NO3)2.6H2O和Mg(NO3)2.6H2O进行混合配制成盐溶液按照Zn、Mg、Al物质的质量比为3:2:2进行配制。
本实施例的步骤二中锌镁铝水滑石、膨润土物质的质量比为25:75。
本实施例的步骤一中纳米氧化锌形状为花瓣状。
本实施例的壳聚糖负载纳米二氧化钛制备方法为将壳聚糖、去离子水加入到磁力搅拌器中，随后加入浓盐酸、四氯化钛，搅拌转速升至95r/min，温度为105℃，随后再加入硫酸铵、浓盐酸，继续搅拌55min，随后加入氨水，调节pH至11.5，随后进行抽滤，干燥，即得壳聚糖负载纳米二氧化钛。
本实施例的载银硅藻土制备方法为将硅藻土、去离子水加入到磁力搅拌器中，搅拌转速升至175r/min，搅拌时间为35min，随后再加入硝酸银溶液，继续搅拌25min，随后再加入十二烷基硫酸钠，搅拌转速升至225r/min，再加入电气石粉、氧化铈，继续搅拌55min，随后再离心，干燥，即得载银硅藻土。
本实施例的硅藻土、硝酸银溶液、电气石粉、氧化铈物质的质量比为19：8：11：3。
本实施例的活性氧化铝为氧化铝在高温1250℃下煅烧10h后冷却所得。
实施例3.
本实施例的一种用于空气净化的无机材料组合物制备方法，包括以下步骤：
步骤一：称取以下重量份原料：膨润土掺杂锌镁铝水滑石25份、纳米氧化锌11份、壳聚糖负载纳米二氧化钛14份、载银硅藻土7份、斜发沸石3.5份、活性氧化铝2份；
步骤二，在步骤一原料进行混合，加入到去离子水中，进行超声分散，分散6min，随后再抽滤，干燥，即得本发明的无机材料组合物。
本实施例的膨润土掺杂锌镁铝水滑石制备方法为：
步骤一，制备锌镁铝水滑石：将Al(NO3)3.9H2O、Zn(NO3)2.6H2O和Mg(NO3)2.6H2O进行混合配制成盐溶液，将氢氧化钠、碳酸钠配制成碱溶液，将碱溶液加入到盐溶液中，边搅拌边加入，反应温度为80℃，随后将沉淀物置于60℃下晶化22h，随后用去离子水洗涤至溶液为中性，随后再干燥即得锌镁铝水滑石；
步骤二，将步骤一中锌镁铝水滑石进行研磨，至粒径为225目，随后加入到磁力搅拌器中，再加入膨润土、去离子水，搅拌转速升至160r/min，搅拌时间为30min，随后再加入十二烷基硫酸钠、硬脂酸钙，继续搅拌20min，随后再抽滤，干燥，即得膨润土掺杂锌镁铝水滑石。
本实施例的步骤一中Al(NO3)3.9H2O、Zn(NO3)2.6H2O和Mg(NO3)2.6H2O进行混合配制成盐溶液按照Zn、Mg、Al物质的质量比为3:2:2进行配制。
本实施例的步骤二中锌镁铝水滑石、膨润土物质的质量比为25:75。
本实施例的步骤一中纳米氧化锌形状为花瓣状。
本实施例的壳聚糖负载纳米二氧化钛制备方法为将壳聚糖、去离子水加入到磁力搅拌器中，随后加入浓盐酸、四氯化钛，搅拌转速升至90r/min，温度为100℃，随后再加入硫酸铵、浓盐酸，继续搅拌50min，随后加入氨水，调节pH至11.0，随后进行抽滤，干燥，即得壳聚糖负载纳米二氧化钛。
本实施例的载银硅藻土制备方法为将硅藻土、去离子水加入到磁力搅拌器中，搅拌转速升至160r/min，搅拌时间为30min，随后再加入硝酸银溶液，继续搅拌20min，随后再加入十二烷基硫酸钠，搅拌转速升至220r/min，再加入电气石粉、氧化铈，继续搅拌50min，随后再离心，干燥，即得载银硅藻土。
本实施例的硅藻土、硝酸银溶液、电气石粉、氧化铈物质的质量比为18：6：10：3。
本实施例的活性氧化铝为氧化铝在高温1200℃下煅烧8h后冷却所得。
对比例1.
与实施例3的材料及制备工艺基本相同，唯有不同的是未添加载银硅藻土。
对比例2.
与实施例3的材料及制备工艺基本相同，唯有不同的是未添加壳聚糖负载纳米二氧化钛。
对比例3.
采用中国专利文献(公开号：CN1105536706B)公开了一种空气净化剂的制备方法中实施例1原料及方法。
实施例3及对比例1-3性能测试结果如下
从实施例3及对比例1-3得出，本发明实施例3相对于对比例3，菌落总数去除率提高了17.8％，苯去除率提高了3.3％，同时本发明载银硅藻土对菌落总数去除率有很大影响，可提高11.7％的去除率。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种用于空气净化的无机材料组合物制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：称取以下重量份原料：膨润土掺杂锌镁铝水滑石22-28份、纳米氧化锌8-14份、壳聚糖负载纳米二氧化钛12-16份、载银硅藻土4-10份、斜发沸石2-5份、活性氧化铝1-3份；
步骤二，在步骤一原料进行混合，加入到去离子水中，进行超声分散，分散4-8min，随后再抽滤，干燥，即得本发明的无机材料组合物。
2.根据权利要求1所述的一种用于空气净化的无机材料组合物制备方法，其特征在于，所述膨润土掺杂锌镁铝水滑石制备方法为：
步骤一，制备锌镁铝水滑石：将Al(NO3)3.9H2O、Zn(NO3)2.6H2O和Mg(NO3)2.6H2O进行混合配制成盐溶液，将氢氧化钠、碳酸钠配制成碱溶液，将碱溶液加入到盐溶液中，边搅拌边加入，反应温度为75-85℃，随后将沉淀物置于55-65℃下晶化18-26h，随后用去离子水洗涤至溶液为中性，随后再干燥即得锌镁铝水滑石；
步骤二，将步骤一中锌镁铝水滑石进行研磨，至粒径为220-230目，随后加入到磁力搅拌器中，再加入膨润土、去离子水，搅拌转速升至155-175r/min，搅拌时间为25-35min，随后再加入十二烷基硫酸钠、硬脂酸钙，继续搅拌15-25min，随后再抽滤，干燥，即得膨润土掺杂锌镁铝水滑石。
3.根据权利要求2所述的一种用于空气净化的无机材料组合物制备方法，其特征在于，所述步骤一中Al(NO3)3.9H2O、Zn(NO3)2.6H2O和Mg(NO3)2.6H2O进行混合配制成盐溶液按照Zn、Mg、Al物质的质量比为3:2:2进行配制。
4.根据权利要求2所述的一种用于空气净化的无机材料组合物制备方法，其特征在于，所述步骤二中锌镁铝水滑石、膨润土物质的质量比为25:75。
5.根据权利要求1所述的一种用于空气净化的无机材料组合物制备方法，其特征在于，所述步骤一中纳米氧化锌形状为花瓣状。
6.根据权利要求1所述的一种用于空气净化的无机材料组合物制备方法，其特征在于，所述壳聚糖负载纳米二氧化钛制备方法为将壳聚糖、去离子水加入到磁力搅拌器中，随后加入浓盐酸、四氯化钛，搅拌转速升至85-95r/min，温度为95-105℃，随后再加入硫酸铵、浓盐酸，继续搅拌45-55min，随后加入氨水，调节pH至10.5-11.5，随后进行抽滤，干燥，即得壳聚糖负载纳米二氧化钛。
7.根据权利要求1所述的一种用于空气净化的无机材料组合物制备方法，其特征在于，所述载银硅藻土制备方法为将硅藻土、去离子水加入到磁力搅拌器中，搅拌转速升至155-175r/min，搅拌时间为25-35min，随后再加入硝酸银溶液，继续搅拌15-25min，随后再加入十二烷基硫酸钠，搅拌转速升至215-225r/min，再加入电气石粉、氧化铈，继续搅拌45-55min，随后再离心，干燥，即得载银硅藻土。
8.根据权利要求7所述的一种用于空气净化的无机材料组合物制备方法，其特征在于，所述硅藻土、硝酸银溶液、电气石粉、氧化铈物质的质量比为(17-19)：(4-8)：(9-11)：3。
9.根据权利要求8所述的一种用于空气净化的无机材料组合物制备方法，其特征在于，所述硅藻土、硝酸银溶液、电气石粉、氧化铈物质的质量比为18：6：10：3。
10.根据权利要求1所述的一种用于空气净化的无机材料组合物制备方法，其特征在于，所述活性氧化铝为氧化铝在高温1150-1250℃下煅烧6-10h后冷却所得。
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