CN113617202A - 一种具有红外热效应的复合型有机气体污染物净化剂及其制备方法 - Google Patents
一种具有红外热效应的复合型有机气体污染物净化剂及其制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种具有红外热效应的复合型有机气体污染物净化剂，包含红外热效应/吸附催化剂，水性成膜剂，表面活性剂，保湿剂，分散剂和去离子水。将红外热效应/吸附催化剂与分散剂加入20℃‑35℃的去离子水中，以200‑500r/min的转速搅拌3‑5h，待溶液呈均一稳定的悬浊液，再向混合液中加入保湿剂、表面活性剂、水性成膜剂，继续搅拌2‑4h即可得有机气体污染物净化剂。它在低温下也能快速捕捉空气中以及室内家居表面的甲醛、苯、甲苯、二甲苯等有机气体污染物，并将其催化分解为二氧化碳和水，一年四季全天候对室内有机污染物都有快速持久的去除效果。
Description
技术领域
本发明涉及空气净化技术领域，尤其涉及一种具有红外热效应的复合型有机气体污染物净化剂及其制备方法。
背景技术
随着人们生活健康意识的提高，人们对室内生活环境的要求越来越高，但是近年来，随着经济的快速发展，人们对办公室、生活居室等的装修越来越普遍，空调、地暖等设备的安装对空间的密闭性要求越来越高，使得室内外空气交换越来越少，有机污染物的污染情况日严重。而甲醛、苯、甲苯等有机挥发物毒性高，室内污染已成为人类的健康杀手。
空气质量问题的逐渐加剧迫使人们加快对室内空气污染物进行治理，一般由三个途径：源头控制、通风稀释和空气净化。源头控制主要从材料挥发有机污染物的特性着手，但由于缺乏材料释放有机污染物的微观机理层面的认识，无法精确测量影响挥发的特性参数，从而不能对其挥发特性进行合理预测；通风稀释虽然为最简单便捷去除室内有机污染物的方式，但由于开启门窗换气属于自然通风的一种，风量较小、风速较低，去除污染物的效果甚微；相比源头控制和通风稀释，空气净化是一种最为快速有效去除室内有机污染物的方法，其去除机理是通过吸附、催化、化学反应等方式去除室内有机污染物。
其中吸附型空气净化剂去除有机污染物见效快，如专利CN107252679A提出用硅藻、三氧化铝去除室内有机异味，但吸附剂本身易饱和脱附，空气净化持久性较差。化学反应型空气净化对有机污染物甲醛的去除效果较好，专利CN103127646B、CN108479346B提出用咪唑烷酮衍生物、氨基酸去除室内的甲醛，但其对苯、甲苯等VOCs的去除效果较差。催化型空气净化对甲醛、苯、甲苯、二甲苯等多种有机污染物都有良好的催化分解效果，其自洁净的特性使其空气净化持久性良好，是一种较为理想的空气净化剂。其中专利CN104624037B提出了用二氧化钛做光催化剂，去除室内的有机污染物，但二氧化钛的禁带宽度为3.2Ev，电子从价带跃迁至导带需要较高的能量，只有在紫外光照射下，才有催化效果，自然光照下其催化有机污染物效果甚微；专利CN111036071A提出用热催化剂活性锰去除空气中的有机污染物，活性锰催化虽然无需光照，但它的催化作用需要一定热能驱动，低温条件下，尤其在冬天使用，催化速率较低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有红外热效应的复合型有机气体污染物净化剂及其制备方法，它在低温下也能快速捕捉空气中以及室内家居表面的甲醛、苯、甲苯、二甲苯等有机气体污染物，并将其催化分解为二氧化碳和水，一年四季全天候对室内有机污染物都有快速持久的去除效果。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种具有红外热效应的复合型有机气体污染物净化剂，包含红外热效应/吸附催化剂，水性成膜剂，表面活性剂，保湿剂，分散剂和去离子水。
红外热效应/吸附催化剂吸收红外光会使其基底升温，在热能的驱动下不仅能提高催化剂的催化活性，同时也会加快与之接触的家居表面有机污染物的挥发，低温无光下对有机气体污染物都具有优异的去除效果。
优选的，按质量分数计，具体组分如下：
优选的，红外热效应/吸附催化剂为ATO-MnO2/硅藻土催化剂。其中MnO2为热催化剂，只有在一定热能的驱动下才能发挥其催化作用。ATO(氧化锡锑)是一种优良的红外吸收剂，其吸收的红外光会使其基底升温。用ATO修饰MnO2制备出具有红外热催化效应的ATO-MnO2，其ATO-MnO2具有优异的催化性能。再将ATO-MnO2负载于具有孔隙结构的硅藻土制备出ATO-MnO2/硅藻土催化剂，此催化剂主动吸附空气中的有机污染物分子并将污染物分子快速分解成二氧化碳和水。
优选的，表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基苯磺酸钠、琥珀酸烷基酯磺酸钠中的一种或其混合物。上述表面活性剂的作用是当净化剂喷涂于可释放有机气体污染物的物体表面时降低净化剂与物体接触面的接触角，使净化剂完全浸润覆盖于被喷涂的物体表面。
优选的，水性成膜剂为可降解的羟丙基壳聚糖或壳聚糖季铵盐中的一种。
优选的，分散剂为黄原胶、聚二甲基硅氧烷、羟丙基甲基纤维素中的一种或其混合物。此类分散剂能使ATO-MnO2/硅藻土催化剂均匀分散于喷剂水性体系中。
优选的，保湿剂为甘油、尿素、羟乙基脲中的一种或其混合物。
一种具有红外热效应的复合型有机气体污染物净化剂的制备方法：将制备的ATO-MnO2/硅藻土催化剂用球形研磨机研磨，过2500目筛网，然后将过2500目筛网的ATO-MnO2/硅藻土催化剂与分散剂加入20℃-35℃的去离子水中，以200-500r/min的转速搅拌3-5h，待溶液呈均一稳定的悬浊液，再向混合液中加入保湿剂、表面活性剂、水性成膜剂，继续搅拌2-4h即可得有机气体污染物净化剂。
优选的，ATO-MnO2/硅藻土催化剂的制备方法如下：
(1)按锡锑物质的量比为5：1-10：1分别称取SnCl4·5H2O与SbCl3，溶解于10-50mL无水乙醇中，再加入0.10g的酒石酸，配制成包覆液A；
(2)称取1-5g尿素用于调节pH，加入60-100mL去离子水，磁力搅拌溶解，加入1-5gMnO2与0.1-1g聚乙烯吡咯烷酮搅拌混和均匀，超声分散50-100min，配制成混合浆液B；
(3)在反应温度为50-100℃时，通过蠕动泵以0.4r/min速度将包覆液A逐滴加入到混合浆液B中，滴加完毕后在50-100℃下继续冷凝回流5h；
(4)反应得到的前驱浆液静置冷却3h，经过滤、洗涤，60℃下真空干燥5h后，研磨，所得前驱粉体于空气氛围中500-650℃下煅烧2-3h，即得ATO-MnO2催化剂；
(5)将制备的ATO-MnO2催化剂和纳米硅藻土用蒸馏水分散搅拌均匀，加入柠檬酸络合剂，用氨水调节pH＝5-7，后升温至70℃，待混合物呈湿凝胶状后，于105℃烘至湿凝胶变为干凝胶；将烘好的干凝胶置于马弗炉中于500-650℃煅烧1-2h，然后冷却至室温，研磨得到ATO-MnO2/硅藻土催化剂。
由于采用上述技术方案，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明提出的有机气体污染物净化剂，由于其所含ATO-MnO2/硅藻土催化剂，当此净化剂喷涂于家居表面时，ATO能吸收环境中的红外光，使其基底MnO2/硅藻土升温，在热能的驱动下不仅能提高MnO2的催化活性，同时也会加快与之接触的家居表面有机污染物的挥发，低温无光下对有机气体污染物都具有优异的去除效果。
(2)本发明提出的有机气体污染物净化剂喷涂于家居表面后，具有孔隙结构的吸附体系快速捕捉家具表面及空气中游离的甲醛、苯、甲苯等有机气体污染物，然后在催化体系表面将污染物催化分解，能够快速去除室内有机气体污染物；同时由于其催化剂的自洁净特性，在与有机污染物反应时，本身不会被消耗，对有机气体污染物的去除具有优异的持久性。
(3)本发明提出的有机气体污染物净化剂，含有成膜剂改性壳聚糖，改性壳聚糖分子结构上的氨基可以与空气中的甲醛污染物反应，将其喷涂于家居表面时，形成的水性膜不仅自身能分解甲醛污染物，同时对家居表面挥发的有机气体污染物有阻隔作用。
(4)本发明提供的有机气体污染物净化剂，含有红外热效应/吸附催化剂和水性成膜剂。此喷剂喷涂于家居表面后，当有机气体污染物从家具挥发，大部分有机污染物分子立即被均匀分散于封闭膜中的红外热效应/吸附催化剂直接吸附分解，来不及被分解的污染物由于被封闭膜阻隔，以分子自由扩散的形式再次与红外热效应/吸附催化剂碰撞，最后被完全分解。此封闭膜的存在增加了有机气体污染物与红外热效应/吸附催化剂催化剂表面接触的机会，能够彻底清除家居中挥发的有机气体污染物。
附图说明
下面根据附图对本发明作进一步说明。
图1为实施例8和对比例1-2在6±2℃条件下24h甲醛去除速率图。
具体实施方式
下面根据实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
制备具有红外热效应的复合型有机气体污染物净化剂：
(1)按锡锑物质的量比为5：1分别称取SnCl4·5H2O与SbCl3溶解于35mL无水乙醇中，再加入0.10g的酒石酸，配制成包覆液A；
(2)称取1g尿素用于调节pH，加入75mL去离子水，磁力搅拌溶解，加入1.8gMnO2与0.21g聚乙烯吡咯烷酮搅拌混和均匀，超声分散60min，配制成混合浆液B；
(3)在反应温度为80℃时，通过蠕动泵以0.4r/min速度将包覆液A逐滴加入到混合浆液B中，滴加完毕后在90℃下继续冷凝回流5h；
(4)反应得到的前驱浆液静置冷却3h，经过滤、洗涤，60℃下真空干燥5h后，研磨，所得前驱粉体于空气氛围中600℃下煅烧2h，即得ATO-MnO2催化剂；
(5)将制备的ATO-MnO2和纳米硅藻土用蒸馏水分散搅拌均匀，加入柠檬酸络合剂，用氨水调节pH＝6，后升温70℃，待混合物呈湿凝胶状后，于105℃烘至湿凝胶变为干凝胶；将烘好的干凝胶置于马弗炉中于650℃煅烧1-2h，然后冷却至室温，研磨得到ATO-MnO2/硅藻土催化剂。
(6)将制备的ATO-MnO2/硅藻土催化剂用球形研磨机研磨，过2500目筛网，然后将1.0份的过2500目筛网的ATO-MnO2/硅藻土催化剂与1.0份的黄原胶加入25℃的100份的去离子水中，以400r/min的转速搅拌4h，待溶液呈均一稳定的悬浊液，再向混合液中加入0.2份的羟乙基脲，0.5份的脂肪醇聚氧乙烯醚、1.5份的可降解的羟丙基壳聚糖，继续搅拌4h即可得有机气体污染物净化剂。
实施例2
制备具有红外热效应的复合型有机气体污染物净化剂：
(1)按锡锑物质的量比为7：1分别称取SnCl4·5H2O与SbCl3溶解于35mL无水乙醇中，再加入0.10g的酒石酸，配制成包覆液A；
(2)称取2g尿素用于调节pH，加入75mL去离子水，磁力搅拌溶解，加入1.8gMnO2与0.21g聚乙烯吡咯烷酮搅拌混和均匀，超声分散60min，配制成混合浆液B；
(3)在反应温度为80℃时，通过蠕动泵以0.4r/min速度将包覆液A逐滴加入到混合浆液B中，滴加完毕后在90℃下继续冷凝回流5h；
(4)反应得到的前驱浆液静置冷却3h，经过滤、洗涤，60℃下真空干燥5h后，研磨，所得前驱粉体于空气氛围中600℃下煅烧2h，即得ATO-MnO2催化剂；
(5)将制备的ATO-MnO2和纳米硅藻土用蒸馏水分散搅拌均匀，加入柠檬酸络合剂，用氨水调节pH＝6，后升温70℃，待混合物呈湿凝胶状后，于105℃烘至湿凝胶变为干凝胶；将烘好的干凝胶置于马弗炉中于650℃煅烧1-2h，然后冷却至室温，研磨得到ATO-MnO2/硅藻土催化剂。
(6)将制备的ATO-MnO2/硅藻土催化剂用球形研磨机研磨，过2500目筛网，然后将1.0份的过2500目筛网的ATO-MnO2/硅藻土催化剂与1.0份的黄原胶加入25℃的100份的去离子水中，以400r/min的转速搅拌4h，待溶液呈均一稳定的悬浊液，再向混合液中加入0.2份的羟乙基脲，0.5份的脂肪醇聚氧乙烯醚、1.5份的可降解的羟丙基壳聚糖，继续搅拌4h即可得有机气体污染物净化剂。
实施例3
制备具有红外热效应的复合型有机气体污染物净化剂：
(1)按锡锑物质的量比为10：1分别称取SnCl4·5H2O与SbCl3溶解于35mL无水乙醇中，再加入0.10g的酒石酸，配制成包覆液A；
(2)称取5g尿素用于调节pH，加入75mL去离子水，磁力搅拌溶解，加入1.8gMnO2与0.21g聚乙烯吡咯烷酮搅拌混和均匀，超声分散60min，配制成混合浆液B；
(3)在反应温度为80℃时，通过蠕动泵以0.4r/min速度将包覆液A逐滴加入到混合浆液B中，滴加完毕后在90℃下继续冷凝回流5h；
(4)反应得到的前驱浆液静置冷却3h，经过滤、洗涤，60℃下真空干燥5h后，研磨，所得前驱粉体于空气氛围中600℃下煅烧2h，即得ATO-MnO2催化剂；
(5)将制备的ATO-MnO2和纳米硅藻土用蒸馏水分散搅拌均匀，加入柠檬酸络合剂，用氨水调节pH＝6，后升温70℃，待混合物呈湿凝胶状后，于105℃烘至湿凝胶变为干凝胶；将烘好的干凝胶置于马弗炉中于650℃煅烧1-2h，然后冷却至室温，研磨得到ATO-MnO2/硅藻土催化剂。
(6)将制备的ATO-MnO2/硅藻土催化剂用球形研磨机研磨，过2500目筛网，然后将1.0份的过2500目筛网的ATO-MnO2/硅藻土催化剂与1.0份的黄原胶加入25℃的100份的去离子水中，以400r/min的转速搅拌4h，待溶液呈均一稳定的悬浊液，再向混合液中加入0.2份的羟乙基脲，0.5份的脂肪醇聚氧乙烯醚、1.5份的可降解的羟丙基壳聚糖，继续搅拌4h即可得有机气体污染物净化剂。
实施例4
制备具有红外热效应的复合型有机气体污染物净化剂：
(1)按锡锑物质的量比为5：1分别称取SnCl4·5H2O与SbCl3溶解于35mL无水乙醇中，再加入0.10g的酒石酸，配制成包覆液A；
(2)称取1g尿素用于调节pH，加入75mL去离子水，磁力搅拌溶解，加入1.8gMnO2与0.21g聚乙烯吡咯烷酮搅拌混和均匀，超声分散60min，配制成混合浆液B；
(3)在反应温度为80℃时，通过蠕动泵以0.4r/min速度将包覆液A逐滴加入到混合浆液B中，滴加完毕后在90℃下继续冷凝回流5h；
(4)反应得到的前驱浆液静置冷却3h，经过滤、洗涤，60℃下真空干燥5h后，研磨，所得前驱粉体于空气氛围中600℃下煅烧2h，即得ATO-MnO2催化剂；
(5)将制备的ATO-MnO2和纳米硅藻土用蒸馏水分散搅拌均匀，加入柠檬酸络合剂，用氨水调节pH＝6，后升温70℃，待混合物呈湿凝胶状后，于105℃烘至湿凝胶变为干凝胶；将烘好的干凝胶置于马弗炉中于650℃煅烧1-2h，然后冷却至室温，研磨得到ATO-MnO2/硅藻土催化剂。
(6)将制备的ATO-MnO2/硅藻土催化剂用球形研磨机研磨，过2500目筛网，然后将3.0份的过2500目筛网的ATO-MnO2/硅藻土催化剂与3.0份的黄原胶加入25℃的100份的去离子水中，以400r/min的转速搅拌4h，待溶液呈均一稳定的悬浊液，再向混合液中加入0.5份的羟乙基脲，1.0份的脂肪醇聚氧乙烯醚、3.0份的可降解的羟丙基壳聚糖，继续搅拌4h即可得有机气体污染物净化剂。
实施例5
制备具有红外热效应的复合型有机气体污染物净化剂：
(1)按锡锑物质的量比为7：1分别称取SnCl4·5H2O与SbCl3溶解于35mL无水乙醇中，再加入0.10g的酒石酸，配制成包覆液A；
(2)称取2g尿素用于调节pH，加入75mL去离子水，磁力搅拌溶解，加入1.8gMnO2与0.21g聚乙烯吡咯烷酮搅拌混和均匀，超声分散60min，配制成混合浆液B；
(3)在反应温度为80℃时，通过蠕动泵以0.4r/min速度将包覆液A逐滴加入到混合浆液B中，滴加完毕后在90℃下继续冷凝回流5h；
(4)反应得到的前驱浆液静置冷却3h，经过滤、洗涤，60℃下真空干燥5h后，研磨，所得前驱粉体于空气氛围中600℃下煅烧2h，即得ATO-MnO2催化剂；
(5)将制备的ATO-MnO2和纳米硅藻土用蒸馏水分散搅拌均匀，加入柠檬酸络合剂，用氨水调节pH＝6，后升温70℃，待混合物呈湿凝胶状后，于105℃烘至湿凝胶变为干凝胶；将烘好的干凝胶置于马弗炉中于650℃煅烧1-2h，然后冷却至室温，研磨得到ATO-MnO2/硅藻土催化剂。
(6)将上述制备的ATO-MnO2/硅藻土催化剂用球形研磨机研磨，过2500目筛网，然后将3.0份的过2500目筛网的ATO-MnO2/硅藻土催化剂与3.0份的黄原胶加入25℃的100份的去离子水中，以400r/min的转速搅拌4h，待溶液呈均一稳定的悬浊液，再向混合液中加入0.5份的羟乙基脲，1.0份的脂肪醇聚氧乙烯醚、3.0份的可降解的羟丙基壳聚糖，继续搅拌4h即可得有机气体污染物净化剂。
实施例6
制备具有红外热效应的复合型有机气体污染物净化剂：
(1)按锡锑物质的量比为10：1分别称取SnCl4·5H2O与SbCl3溶解于35mL无水乙醇中，再加入0.10g的酒石酸，配制成包覆液A；
(2)称取5g尿素用于调节pH，加入75mL去离子水，磁力搅拌溶解，加入1.8gMnO2与0.21g聚乙烯吡咯烷酮搅拌混和均匀，超声分散60min，配制成混合浆液B；
(3)在反应温度为80℃时，通过蠕动泵以0.4r/min速度将包覆液A逐滴加入到混合浆液B中，滴加完毕后在90℃下继续冷凝回流5h；
(4)反应得到的前驱浆液静置冷却3h，经过滤、洗涤，60℃下真空干燥5h后，研磨，所得前驱粉体于空气氛围中600℃下煅烧2h，即得ATO-MnO2催化剂；
(5)将制备的ATO-MnO2和纳米硅藻土用蒸馏水分散搅拌均匀，加入柠檬酸络合剂，用氨水调节pH＝6，后升温70℃，待混合物呈湿凝胶状后，于105℃烘至湿凝胶变为干凝胶；将烘好的干凝胶置于马弗炉中于650℃煅烧1-2h，然后冷却至室温，研磨得到ATO-MnO2/硅藻土催化剂。
(6)将上述制备的ATO-MnO2/硅藻土催化剂用球形研磨机研磨，过2500目筛网，然后将3.0份的过2500目筛网的ATO-MnO2/硅藻土催化剂与3.0份的黄原胶加入25℃的100份的去离子水中，以400r/min的转速搅拌4h，待溶液呈均一稳定的悬浊液，再向混合液中加入0.5份的羟乙基脲，1.0份的脂肪醇聚氧乙烯醚、3.0份的可降解的羟丙基壳聚糖，继续搅拌4h即可得有机气体污染物净化剂。
实施例7
制备具有红外热效应的复合型有机气体污染物净化剂：
(1)按锡锑物质的量比为5：1分别称取SnCl4·5H2O与SbCl3溶解于35mL无水乙醇中，再加入0.10g的酒石酸，配制成包覆液A；
(2)称取1g尿素用于调节pH，加入75mL去离子水，磁力搅拌溶解，加入1.8gMnO2与0.21g聚乙烯吡咯烷酮搅拌混和均匀，超声分散60min，配制成混合浆液B；
(3)在反应温度为80℃时，通过蠕动泵以0.4r/min速度将包覆液A逐滴加入到混合浆液B中，滴加完毕后在90℃下继续冷凝回流5h；
(4)反应得到的前驱浆液静置冷却3h，经过滤、洗涤，60℃下真空干燥5h后，研磨，所得前驱粉体于空气氛围中600℃下煅烧2h，即得ATO-MnO2催化剂；
(5)将制备的ATO-MnO2和纳米硅藻土用蒸馏水分散搅拌均匀，加入柠檬酸络合剂，用氨水调节pH＝6，后升温70℃，待混合物呈湿凝胶状后，于105℃烘至湿凝胶变为干凝胶；将烘好的干凝胶置于马弗炉中于650℃煅烧1-2h，然后冷却至室温，研磨得到ATO-MnO2/硅藻土催化剂。
(6)将制备的ATO-MnO2/硅藻土催化剂用球形研磨机研磨，过2500目筛网，然后将5.0份的过2500目筛网的ATO-MnO2/硅藻土催化剂与5.0份的黄原胶加入25℃的100份的去离子水中，以400r/min的转速搅拌4h，待溶液呈均一稳定的悬浊液，再向混合液中加入1.0份的羟乙基脲，2.0份的脂肪醇聚氧乙烯醚、5.0份的可降解的羟丙基壳聚糖，继续搅拌4h即可得有机气体污染物净化剂。
实施例8
制备具有红外热效应的复合型有机气体污染物净化剂：
(1)按锡锑物质的量比为7：1分别称取SnCl4·5H2O与SbCl3溶解于35mL无水乙醇中，再加入0.10g的酒石酸，配制成包覆液A；
(2)称取2g尿素用于调节pH，加入75mL去离子水，磁力搅拌溶解，加入1.8gMnO2与0.21g聚乙烯吡咯烷酮搅拌混和均匀，超声分散60min，配制成混合浆液B；
(3)在反应温度为80℃时，通过蠕动泵以0.4r/min速度将包覆液A逐滴加入到混合浆液B中，滴加完毕后在90℃下继续冷凝回流5h；
(4)反应得到的前驱浆液静置冷却3h，经过滤、洗涤，60℃下真空干燥5h后，研磨，所得前驱粉体于空气氛围中600℃下煅烧2h，即得ATO-MnO2催化剂；
(5)将制备的ATO-MnO2和纳米硅藻土用蒸馏水分散搅拌均匀，加入柠檬酸络合剂，用氨水调节pH＝6，后升温70℃，待混合物呈湿凝胶状后，于105℃烘至湿凝胶变为干凝胶；将烘好的干凝胶置于马弗炉中于650℃煅烧1-2h，然后冷却至室温，研磨得到ATO-MnO2/硅藻土催化剂。
(6)将制备的ATO-MnO2/硅藻土催化剂用球形研磨机研磨，过2500目筛网，然后将5.0份的过2500目筛网的ATO-MnO2/硅藻土催化剂与5.0份的黄原胶加入25℃的100份的去离子水中，以400r/min的转速搅拌4h，待溶液呈均一稳定的悬浊液，再向混合液中加入1.0份的羟乙基脲，2.0份的脂肪醇聚氧乙烯醚、5.0份的可降解的羟丙基壳聚糖，继续搅拌4h即可得有机气体污染物净化剂。
实施例9
制备具有红外热效应的复合型有机气体污染物净化剂：
(1)按锡锑物质的量比为10：1分别称取SnCl4·5H2O与SbCl3溶解于35mL无水乙醇中，再加入0.10g的酒石酸，配制成包覆液A；
(2)称取5g尿素用于调节pH，加入75mL去离子水，磁力搅拌溶解，加入1.8gMnO2与0.21g聚乙烯吡咯烷酮搅拌混和均匀，超声分散60min，配制成混合浆液B；
(3)在反应温度为80℃时，通过蠕动泵以0.4r/min速度将包覆液A逐滴加入到混合浆液B中，滴加完毕后在90℃下继续冷凝回流5h；
(4)反应得到的前驱浆液静置冷却3h，经过滤、洗涤，60℃下真空干燥5h后，研磨，所得前驱粉体于空气氛围中600℃下煅烧2h，即得ATO-MnO2催化剂；
(5)将制备的ATO-MnO2和纳米硅藻土用蒸馏水分散搅拌均匀，加入柠檬酸络合剂，用氨水调节pH＝6，后升温70℃，待混合物呈湿凝胶状后，于105℃烘至湿凝胶变为干凝胶；将烘好的干凝胶置于马弗炉中于650℃煅烧1-2h，然后冷却至室温，研磨得到ATO-MnO2/硅藻土催化剂。
(6)将制备的ATO-MnO2/硅藻土催化剂用球形研磨机研磨，过2500目筛网，然后将5.0份的过2500目筛网的ATO-MnO2/硅藻土催化剂与5.0份的黄原胶加入25℃的100份的去离子水中，以400r/min的转速搅拌4h，待溶液呈均一稳定的悬浊液，再向混合液中加入1.0份的羟乙基脲，2.0份的脂肪醇聚氧乙烯醚、5.0份的可降解的羟丙基壳聚糖，继续搅拌4h即可得有机气体污染物净化剂。
对比例1
制备有机气体污染物净化剂：
先将5.0份硅藻土与5.0份的黄原胶加入25℃的100份去离子水中，以400r/min的转速搅4h，待溶液呈均一稳定的悬浊液，再向混合液中加入1.0份的羟乙基脲，12.0份的脂肪醇聚氧乙烯醚、5.0份的可降解的羟丙基壳聚糖，继续搅拌4h即可得有机气体污染物净化剂。
对比例2
制备有机气体污染物净化剂：
先将5.0份MnO2与5.0份的黄原胶加入25℃的100份去离子水中，以400r/min的转速搅4h，待溶液呈均一稳定的悬浊液，再向混合液中加入1.0份的羟乙基脲，2.0份的脂肪醇聚氧乙烯醚、5.0份的可降解的羟丙基壳聚糖，继续搅拌4h即可得有机气体污染物净化剂。
实施例1-9和对比例1-2的中所述有机气体污染物净化剂的性能指标测试。
样品状态：实施例1-9和对比例1-2，各100ml
检测设备：岛津紫外可见分光光度计、热脱附仪-GC-MS联用仪
检测标准：QB/T2761-2006《室内空气净化产品净化效果测定方法》
样品准备：在三张1㎡的基质上(要求为惰性材料)分别将实施例1-3和对比例1-2的中所述有机气体污染物净化剂喷涂三遍。喷涂第一遍晾干后再喷涂第二遍，第二遍晾干后再喷涂第三遍，净化剂喷涂量为100ml。
试验条件：用两个空气实验舱(A为空白舱，B为样品舱)进行测试净化产品去除气体污染物质的浓度，试验在一定温度常压下进行。实验舱应清洁干净，保证无污染。
释放源准备：
将17cmx40cm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在500ml的试剂瓶中，装入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％；TVOC按苯、甲苯、二甲苯的规定比例配制，各试剂为分析纯。容器贴有A1、B1标识，待纱布完全湿润后，即可投入使用。
实验步骤
1)将未经过处理的基纸悬挂于空白实验舱A中，再经过喷涂净化材料的基纸悬挂于试验舱B中；
2)待装有配好的污染物释放源A1和B1的容器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及样品试验舱B的风扇，搅拌1min，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C0。
4)24h后对两舱内空气污染物的浓度进行采样，分析测试，即为某一段时间内A、B舱内的浓度值，记作CA与CB。
5)采样方法：甲醛采样和分析按照GB/T18883中的规定进行；苯、甲苯、TVOC用TENAX管采样，采样速度200ml/min。
6)计算：净化剂对污染物去除率的计算：
式中：
Y——去除率，％
CA——空白实验舱污染物浓度，mg/m3
CB——实样品验舱污染物浓度，mg/m3
测试结果如表1所示。
表1：20±2℃常压下有机气体污染物去除率
对比可知，在20±2℃常压下，实施例1-9中使用了含ATO-MnO2/硅藻土催化剂的净化喷剂对有机气体污染物的净化效果优于含吸附型硅藻土的对比例1和含未改性MnO2的对比例2。其中实施例8中制备的净化喷剂对有机气体污染物的净化效果最好。
如图1所示，在低温6±2℃条件下将实施例8和对比例1及对比例2制备的净化剂对甲醛净化速率及甲醛去除率作对比，在其余成分比例相同的情况下，本发明实施例8制备的净化剂比对比例1和对比例2制备的净化剂对甲醛具有更快的去除速率和更高的去除率。
以上仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此。任何以本发明为基础，为解决基本相同的技术问题，实现基本相同的技术效果，所作出地简单变化、等同替换或者修饰等，皆涵盖于本发明的保护范围之中。
Claims (9)
1.一种具有红外热效应的复合型有机气体污染物净化剂，其特征在于：包含红外热效应/吸附催化剂，水性成膜剂，表面活性剂，保湿剂，分散剂和去离子水。
2.根据权利要求1所述一种具有红外热效应的复合型有机气体污染物净化剂，其特征在于：按质量分数计，具体组分如下：
3.根据权利要求1所述一种具有红外热效应的复合型有机气体污染物净化剂，其特征在于：所述红外热效应/吸附催化剂为ATO-MnO2/硅藻土催化剂。
4.根据权利要求1所述一种具有红外热效应的复合型有机气体污染物净化剂，其特征在于：所述表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基苯磺酸钠、琥珀酸烷基酯磺酸钠中的一种或其混合物。
5.根据权利要求1所述一种具有红外热效应的复合型有机气体污染物净化剂，其特征在于：所述水性成膜剂为可降解的羟丙基壳聚糖或壳聚糖季铵盐中的一种。
6.根据权利要求1所述一种具有红外热效应的复合型有机气体污染物净化剂，其特征在于：所述分散剂为黄原胶、聚二甲基硅氧烷、羟丙基甲基纤维素中的一种或其混合物。
7.根据权利要求1所述一种具有红外热效应的复合型有机气体污染物净化剂，其特征在于：所述保湿剂为甘油、尿素、羟乙基脲中的一种或其混合物。
8.一种如权利要求1-7任意一项所述具有红外热效应的复合型有机气体污染物净化剂的制备方法，其特征在于：将制备的ATO-MnO2/硅藻土催化剂用球形研磨机研磨，过2500目筛网，然后将过2500目筛网的ATO-MnO2/硅藻土催化剂与分散剂加入20℃-35℃的去离子水中，以200-500r/min的转速搅拌3-5h，待溶液呈均一稳定的悬浊液，再向混合液中加入保湿剂、表面活性剂、水性成膜剂，继续搅拌2-4h即可得有机气体污染物净化剂。
9.根据权利要求8所述一种具有红外热效应的复合型有机气体污染物净化剂的制备方法，其特征在于：所述ATO-MnO2/硅藻土催化剂的制备方法如下：
(1)按锡锑物质的量比为5：1-10：1分别称取SnCl4·5H2O与SbCl3，溶解于10-50mL无水乙醇中，再加入0.10g的酒石酸，配制成包覆液A；
(2)称取1-5g尿素用于调节pH，加入60-100mL去离子水，磁力搅拌溶解，加入1-5gMnO2与0.1-1g聚乙烯吡咯烷酮搅拌混和均匀，超声分散50-100min，配制成混合浆液B；
(3)在反应温度为50-100℃时，通过蠕动泵以0.4r/min速度将包覆液A逐滴加入到混合浆液B中，滴加完毕后在50-100℃下继续冷凝回流5h；
(4)反应得到的前驱浆液静置冷却3h，经过滤、洗涤，60℃下真空干燥5h后，研磨，所得前驱粉体于空气氛围中500-650℃下煅烧2-3h，即得ATO-MnO2催化剂；
(5)将制备的ATO-MnO2催化剂和纳米硅藻土用蒸馏水分散搅拌均匀，加入柠檬酸络合剂，用氨水调节pH＝5-7，后升温至70℃，待混合物呈湿凝胶状后，于105℃烘至湿凝胶变为干凝胶；将烘好的干凝胶置于马弗炉中于500-650℃煅烧1-2h，然后冷却至室温，研磨得到ATO-MnO2/硅藻土催化剂。
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