CN114471146A - 一种绿色净味的甲醛清除剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种绿色净味的甲醛清除剂，该甲醛清除剂包括以下质量份的原料：10～20份光触媒、5～10份分散稳定剂、2～6份有机溶剂、1～2份香精、60～90份缓冲液。所述光触媒为沸石‑银/氯氧化铋/氮化碳/二氧化钛，其中氮化碳可以有效扩大了二氧化钛对可见光的利用，银纳米粒子也可以捕获部分自由电子用于氧化氧气产生超氧自由基，部分自由电子和空穴可以在氯氧化铋和二氧化钛的导带和价带之间转移，抑制了空穴和电子的复合概率，从而提高催化效率。本发明制备方法简单，绿色环保，分散性好且稳定性高，可达到长效降低空气中甲醛的效果。

Description

一种绿色净味的甲醛清除剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及环保新材料领域，具体涉及一种绿色净味的甲醛清除剂及其制备方法。
背景技术
甲醛在常温下是一种无色，具有刺激性和窒息性的气体。相对分子量为30.03，沸点为-19.5℃，熔点为-92℃，pH值在2.8～4.0之间，气体相对密度1.067，液体相对密度0.815。甲醛极易溶于水，能溶于乙醚、丙酮、乙醇和苯。
目前，如脲醛树脂胶、三聚氰胺树脂胶、聚缩醛树脂、戊四醇醛树脂和酚醛树脂胶都要用到甲醛作为其主要的原材料。而由甲醛作为主材料生产的上述胶黏剂又广泛的应用于各种刨花板、中密度纤维板、胶合板等。除此以外，墙面、地面、家具的装修和辅助设备中都要使用以上的胶黏剂。甲醛是室内主要的挥发有机物之一，有致癌危险。空气及装饰装修材料中的甲醛在装修后1到2年内不可能完全挥发掉，而这一释放的过程甚至长达3～15年之久，从而导致了室内甲醛超标。
甲醛具有急性毒性以及慢性毒性，也已被证明具有致突变性和致癌性，长期暴露在甲醛超标的环境中，会对人和动物产生严重的损伤。因此研究如何快速去除甲醛是目前的研究热点。
目前主要清除空气中甲醛的方法是通风、使用空气净化器以及甲醛清除剂。通风适合间歇性污染源，并不适合持久性清楚，而且清除周期长，净化效率缓慢，特别是对于会持续释放污染物的场所，不能根本解决问题；空气净化器主要是通过物理吸附型材料，如活性炭、硅酸盐材料等进行吸附，或是化学吸附型材料，如具有化学吸附作用或催化性的材料，以及离子交换材料，即以离子交换法净化空气。
现阶段研究最多的就是甲醛清除剂，种类很多，只要是可以与甲醛发生反应或者可以以化学的方式来吸收甲醛的物质都可以视为有效的甲醛清除剂，主要是利用清除剂中的各种化合物与甲醛进行络合、氧化、加成等反应，进而生成二氧化碳、水以及无毒的反应产物，以达到破坏或分解甲醛，从而消除甲醛的含量。
根据甲醛清除剂的主要活性成分大概可以分为强氧化剂、亲核试剂、催化剂以及生物制剂。强氧化剂通过氧化作用将甲醛氧化成甲酸，从而降低甲醛含量；亲核试剂通过与甲醛发生亲核加成反应，降低甲醛含量；催化剂可促进甲醛与空气中的氧反应，生成无毒的二氧化碳和水；生物制剂则是以天然生物质为原料，利用其自身含有的可与甲醛反应的如氨基化合物、酚类物质等成分，实现对甲醛的固定，常见的有茶叶基制剂、蛋白质基制剂、树皮基制剂、芦荟提取液、天然中草药制剂等。
专利CN109499041B公开了一种高效环保的甲醛清除剂，所述甲醛清除剂包括经过100重量份的高温水蒸气处理的Y型分子筛、5～15重量份的纳米二氧化钛、1～20重量份的田菁胶、1000～3000重量份的醋酸-醋酸钠缓冲溶液、4～20重量份的纳米氧化铁、5～30重量份的纳米二硫化钼、100～500重量份的有机溶剂和50～200重量份的发泡剂。该发明主要是通过金属氧化物的催化作用，使甲醛氧化为二氧化碳和水，降低空气中甲醛的含量。但其中金属氧化物的分散性以及催化活性和稳定性需要进一步的提高。
专利CN109603524A公开了一种负氧离子光触媒甲醛分解液及其制备方法，由以下组分构成：甲醛捕捉剂8～14份、纳米光触媒3～5份、纳米银离子3～5份、负离子粉4～6份、纤维素6～10份、乙醇3～5份、香精0.3～0.7份、去离子水75.3～80.5份。该发明的负氧离子光触媒除甲醛分解液，具有强烈的催化降解功能、能够长效释放负氧离子，甲醛捕捉剂和高活性纳米二氧化钛可以捕捉、分解甲醛，从而降低空气中甲醛浓度。但其缺点在于二氧化钛的带隙宽度较大，限制了其对光的利用率，导致光催化效率不高，需要进一步的改进。
发明内容
有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明提供一种光催化效率高、性质稳定、分散性好的绿色净味的甲醛清除剂。
为了实现上述的发明目的，本发明是通过如下技术方案实现的：
一种绿色净味的甲醛清除剂，包括以下质量份的原料：10～20份光触媒、5～10份分散稳定剂、2～6份有机溶剂、1～2份香精、60～90份缓冲液。
优选的，所述光触媒为二氧化钛、沸石-二氧化钛、沸石-氮化碳/二氧化钛、沸石-银/氯氧化铋/氮化碳/二氧化钛中的一种。
优选的，所述沸石-二氧化钛的制备方法为：将二氧化钛加入乙醇中超声，再加入沸石，反应后干燥，干燥后在套筒炉加热得到沸石-二氧化钛。
进一步优选的，所述沸石-二氧化钛的制备方法为：将0.1～0.4g二氧化钛加入到30～70mL乙醇中，超声10～30min后，再加入0.05～0.1g沸石，在20～30℃下搅拌3～5h，结束后在40～60℃下干燥6～12h；干燥完成后放入套筒炉中，以5～10℃/min的速度加热至300～500℃，保温2～3h，得到沸石-二氧化钛。
二氧化钛对甲醛具有良好的光催化降解特性，但是其纳米颗粒容易发生聚集，导致催化效果不稳定。沸石是一种具有多孔结构的硅酸盐化合物，对空气中的甲醛具有良好的吸附和解吸速率。沸石-二氧化钛不仅增大了二氧化钛表面的接触面积，沸石对甲醛有优秀的吸附和解吸性能，增加了二氧化钛表面甲醛的浓度，从而能够显著提高催化降解效率，同时沸石还能显著降低二氧化钛的团聚，提高二氧化钛的催化稳定性，达到长效降解甲醛的目的。
优选的，所述沸石-氮化碳/二氧化钛和沸石-银/氯氧化铋/氮化碳/二氧化钛的制备方法，包括以下步骤：
M1将二氧化钛和尿素加入到水中，超声处理后，搅拌得到混合液，再将混合液干燥；干燥完成后将固体转移至套筒炉中煅烧后冷却至室温，得到氮化碳/二氧化钛；
M2将氮化碳/二氧化钛加入到乙醇中超声，再加入沸石，反应后干燥，干燥后在套筒炉中煅烧后冷却至室温，得到所述沸石-氮化碳/二氧化钛；
M3将沸石-氮化碳/二氧化钛、五水合硝酸铋加入到硝酸水溶液中超声，再加入氯化钾，用氨水调节pH后离心，收集沉淀干燥，干燥完成后转移至套筒炉中煅烧后冷却至室温，得到沸石-氯氧化铋/氮化碳/二氧化钛；
M4将沸石-氯氧化铋/氮化碳/二氧化钛加入1硝酸银水溶液超声，将其放置于氙灯下搅拌辐照，反应结束后离心收集沉淀，干燥得到所述沸石-银/氯氧化铋/氮化碳/二氧化钛。
进一步优选的，所述沸石-氮化碳/二氧化钛和沸石-银/氯氧化铋/氮化碳/二氧化钛的制备方法，包括以下步骤：
M1将1～2g二氧化钛和5～15g尿素加入到30～70mL水中，超声处理10～30min后，搅拌3～6h得到混合液，再将混合液在60～80℃下真空干燥12～24h；干燥完成后将固体转移至套筒炉中，以5～10℃/min的速度加热至300～500℃，保温2～3h，得到氮化碳/二氧化钛；
M2将0.1～0.4g氮化碳/二氧化钛加入到30～70mL乙醇中，超声10～30min后，再加入0.05～0.1g沸石，在20～30℃下搅拌3～5h，结束后在40～60℃下干燥6～12h；干燥完成后放入套筒炉中，以5～10℃/min的速度加热至300～500℃，保温2～3h，得到所述沸石-氮化碳/二氧化钛；
M3将0.1～0.4g沸石-氮化碳/二氧化钛、2～5g五水合硝酸铋加入到20～50mL 0.1～0.2mol/L硝酸水溶液中，超声10～30min后，再加入0.5～1g氯化钾，用5～10wt％氨水调节pH＝5～6，离心10～30min，收集沉淀，在60～80℃下干燥6～12h，干燥完成后转移至套筒炉中，以5～10℃/min的速度加热至300～500℃，保温2～3h，得到沸石-氯氧化铋/氮化碳/二氧化钛；
M4将沸石-氯氧化铋/氮化碳/二氧化钛加入10～30mL0.01～0.02mol/L硝酸银水溶液，超声10～30min后，将其放置于300～350W氙灯下搅拌辐照1～2h，反应结束后离心10～30min，收集沉淀，在60～80℃下干燥6～12h，得到所述沸石-银/氯氧化铋/氮化碳/二氧化钛。
二氧化钛虽然具有良好的催化降解甲醛的活性，但是其禁带宽度为3.2eV，需要较高能量的紫外光才能激活其催化活性，因此限制了其对光能的有效利用。本发明通过将其与氮化碳结合，扩大了二氧化钛对可见光的利用，氮化碳的禁带宽度为2.7eV，对于可见光具有良好的吸收能力，二氧化钛和氮化碳组成的二元异质结结构有利于减小禁带宽度，使催化剂能更好地吸收和利用光能，从而提高催化效率。
氮化碳/二氧化钛中氮化碳的禁带宽度较窄，在其中主要起光敏剂的作用，氮化碳在光激发下产生自由电子和空穴，异质结构的形成可以促进电子在电位差的作用下转移至二氧化钛导带上，可以将表面的氧气还原为超氧自由基，二氧化钛的空穴可将水转换为氢氧自由基，在超氧自由基和氢氧自由基的作用下，将甲醛转化为无毒的二氧化碳和水。
在光催化降解的过程中，在光照条件下产生的自由电子和空穴可能会出现复合，重新变为基态导致催化效率降低。在本发明中氮化碳作用光敏剂，产生自由电子和空穴，自由电子在电位差的作用下转移至二氧化钛的导带上，对甲醛的催化降解主要发生在二氧化钛表面，包括自由电子氧化氧气得到超氧自由基，空穴将水转换为氢氧自由基，为了降低二氧化钛上自由电子与空穴重新结合概率，从而提高催化剂的催化效率。本发明在沸石-氮化碳/二氧化钛进一步进行改性得到沸石-银/氯氧化铋/氮化碳/二氧化钛。
氯氧化铋是一种具有高度各向异性的半导体，与二氧化钛一样具有较高的催化活性，但缺点也同样是禁带宽度过宽，导致光利用率不够，不能有效吸收和利用可见光；但是其优点在于层状结构中的内电场和电子间跃迁模式有助于促进光生载流子的分离和转移，同时层间结构也有利于活性位点暴露、光捕获利用及分子传输等，从而有效提高光催化活性。银纳米粒子可以作为半导体产生的自由电子的捕集阱，用来捕获自由电子，另一方面，银粒子的局域表面等离子体共振可以增加复合催化剂的吸收范围，从而接受更多的可见光能量。
将沸石-银/氯氧化铋/氮化碳/二氧化钛作为催化剂时，同样禁带宽度较窄的氮化碳作为光敏剂，产生大量的自由电子和空穴，通过电势差转移至氯氧化铋和二氧化钛，其中银纳米粒子也可以捕获部分自由电子用于氧化氧气产生超氧自由基，部分自由电子和空穴在异质结的作用下，在氯氧化铋和二氧化钛的导带和价带之间转移，这些电子和空穴在半导体之间的转移抑制了空穴和电子的复合概率，另一方面，氯氧化铋与二氧化钛一样，导带上的电子与氧气结合形成超氧自由基，价带上的空穴与水结合形成氢氧自由基，两种自由基对甲醛进行氧化降解，从而提升了催化效率。
优选的，所述分散稳定剂为纳米纤维素、羧甲基纤维素钠、阿拉伯胶、黄原胶、卡拉胶其中一种或两种以及两种以上的混合。
优选的，所述有机溶剂为乙醇、丙醇、乙二醇中的一种。
优选的，所述香精为玫瑰香精、柠檬香精、薰衣草香精中的一种。
优选的，所述缓冲液为0.1～0.2mol/L pH＝6～8.5的磷酸氢二钠-磷酸二氢钠缓冲液或0.1～0.2mol/L pH＝6～8.5的醋酸-醋酸钠缓冲液。
本发明还提供了上述绿色净味的甲醛清除剂的制备方法，包括以下步骤：
S1按配方称取原料；将光触媒加入到缓冲液中，超声分散得到混合液1；
S2将分散稳定剂、有机溶剂加入到混合液1中，加热搅拌得到混合液2；
S3将香精加入到混合液2中，搅拌即得到绿色净味的甲醛清除剂。
优选的，上述绿色净味的甲醛清除剂的制备方法，包括以下步骤：
S1将10～20份光触媒加入到60～90份缓冲液中，超声10～30min分散得到混合液1；
S2将5～10份分散稳定剂、2～6份有机溶剂加入到混合液1中，加热至40～60℃搅拌30～60min得到混合液2；
S3将1～2份香精加入到混合液2中，在20～30℃下搅拌10～20min即得到绿色净味的甲醛清除剂。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
1、本发明制备的光触媒，在光触媒表面结合沸石，通过沸石对甲醛优良的吸附和解吸速率，将空气中的甲醛进一步富集在光触媒表面，提高催化效率，同时还能提高光触媒的分散性以及稳定性，达到长效催化降解甲醛的效果。
2、本发明制备的沸石-氮化碳/二氧化钛将二氧化钛与氮化碳结合，扩大了二氧化钛对可见光的利用，氮化碳的禁带宽度为2.7eV，对于可见光具有良好的吸收能力，二氧化钛和氮化碳组成的二元异质结结构有利于减小禁带宽度，使催化剂能更好地吸收和利用光能，从而提高催化效率。
3、本发明制备的沸石-银/氯氧化铋/氮化碳/二氧化钛，其中银纳米粒子也可以捕获部分自由电子用于氧化氧气产生超氧自由基，部分自由电子和空穴在异质结的作用下，在氯氧化铋和二氧化钛的导带和价带之间转移，这些电子和空穴在半导体之间的转移抑制了空穴和电子的复合概率，另一方面，氯氧化铋导带上的电子与氧气结合形成超氧自由基，价带上的空穴与水结合形成氢氧自由基，两种自由基对甲醛进行氧化降解，从而提升了催化效率。
4、本发明制备方法简单，绿色环保，将甲醛降解为无污染的二氧化碳和水，催化降解效率高。
具体实施方式
下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。
下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
本发明实施例中部分物质和仪器的具体参数如下：
二氧化钛，锐钛型，粒径为5～15nm，比表面积为100～120m2/g，购自于宁波极微纳新材料科技有限公司。
沸石，硅铝比为38，孔径为0.53～0.58，比表面积330～400m2/g，粒径小于10μm，购自于江苏先丰纳米材料科技有限公司。
实施例1
一种绿色净味的甲醛清除剂的制备方法，包括以下步骤：
S1将10份光触媒加入到90份0.1mol/L pH＝8的磷酸氢二钠-磷酸二氢钠缓冲液中，超声20min分散得到混合液1；
S2将8份羧甲基纤维素钠、4份乙醇加入到混合液1中，加热至50℃搅拌45min得到混合液2；
S3将1份柠檬香精加入到混合液2中，在25℃下搅拌15min即得到绿色净味的甲醛清除剂。
所述光触媒为二氧化钛。
实施例2
一种绿色净味的甲醛清除剂的制备方法，包括以下步骤：
S1将10份光触媒加入到90份0.1mol/L pH＝8的磷酸氢二钠-磷酸二氢钠缓冲液中，超声20min分散得到混合液1；
S2将8份羧甲基纤维素钠、4份乙醇加入到混合液1中，加热至50℃搅拌45min得到混合液2；
S3将1份柠檬香精加入到混合液2中，在25℃下搅拌15min即得到绿色净味的甲醛清除剂。
所述光触媒为沸石-二氧化钛。
所述沸石-二氧化钛的制备方法为：将0.2g二氧化钛加入到50mL乙醇中，超声20min后，再加入0.05g沸石，在25℃下搅拌4h，结束后在45℃下干燥12h；干燥完成后放入套筒炉中，以5℃/min的速度加热至500℃，保温2h，得到沸石-二氧化钛。
实施例3
一种绿色净味的甲醛清除剂的制备方法，包括以下步骤：
S1将10份光触媒加入到90份0.1mol/L pH＝8的磷酸氢二钠-磷酸二氢钠缓冲液中，超声20min分散得到混合液1；
S2将8份羧甲基纤维素钠、4份乙醇加入到混合液1中，加热至50℃搅拌45min得到混合液2；
S3将1份柠檬香精加入到混合液2中，在25℃下搅拌15min即得到绿色净味的甲醛清除剂。
所述光触媒为沸石-氮化碳/二氧化钛。
所述沸石-氮化碳/二氧化钛的制备方法，包括以下步骤：
M1将1g二氧化钛和10g尿素加入到40mL水中，超声处理20min后，搅拌4h得到混合液，再将混合液在70℃下真空干燥24h；干燥完成后将固体转移至套筒炉中，以10℃/min的速度加热至500℃，保温2h，得到氮化碳/二氧化钛；
M2将0.2g氮化碳/二氧化钛加入到50mL乙醇中，超声20min后，再加入0.05g沸石，在25℃下搅拌4h，结束后在45℃下干燥12h；干燥完成后放入套筒炉中，以5℃/min的速度加热至500℃，保温2h，得到沸石-氮化碳/二氧化钛。
实施例4
一种绿色净味的甲醛清除剂的制备方法，包括以下步骤：
S1将10份光触媒加入到90份0.1mol/L pH＝8的磷酸氢二钠-磷酸二氢钠缓冲液中，超声20min分散得到混合液1；
S2将8份羧甲基纤维素钠、4份乙醇加入到混合液1中，加热至50℃搅拌45min得到混合液2；
S3将1份柠檬香精加入到混合液2中，在25℃下搅拌15min即得到绿色净味的甲醛清除剂。
所述光触媒为沸石-银/氯氧化铋/氮化碳/二氧化钛。
所述沸石-银/氯氧化铋/氮化碳/二氧化钛的制备方法，包括以下步骤：
N1将0.2g沸石-氮化碳/二氧化钛、4g五水合硝酸铋加入到50mL0.1mol/L硝酸水溶液中，超声20min后，再加入0.8g氯化钾，用5wt％氨水调节pH＝5，离心20min，收集沉淀，在75℃下干燥6h，干燥完成后转移至套筒炉中，以5℃/min的速度加热至500℃，保温2h，得到沸石-氯氧化铋/氮化碳/二氧化钛；
N2将步骤N1得到的沸石-氯氧化铋/氮化碳/二氧化钛加入20mL0.01mol/L硝酸银水溶液，超声20min后，将其放置于350W氙灯下搅拌辐照2h，反应结束后离心20min，收集沉淀，在75℃下干燥6h，得到沸石-银/氯氧化铋/氮化碳/二氧化钛。
所述沸石-氮化碳/二氧化钛的制备方法同实施例3中的记载一致，此处不再赘述。
测试例1
空气中甲醛清除率测试：实验舱为1m3的玻璃试验舱，玻璃的厚度为8mm～10mm。试验舱的内壁的尺为长×宽×高为1250mm×800mm×1000mm。试验需配备两个试验舱：一个为样品舱，放置测试的样品；另一个为对比舱，放置空白玻璃板。舱的接缝处采用密封胶进行处理，采气口的设置为试验舱的侧壁中心点，试验舱里面需在顶部中心放置一支功率为30W的日光灯。试验舱内的左侧中心位置放置一个功率为15W的小风扇，用于均匀试验舱内的空气。试验舱的长度方向放置不锈钢的样品架放置试样板，使试样板与该舱舱壁成30°，试样板距离舱的底部300mm。
将上述实施例1～4刷涂在四块尺寸为500mm×500mm的玻璃板上，只需要涂覆其中一个表面，使总涂覆体积为1m2，按40mL/m2的用量进行均匀的涂刷。
将上述制备好的试样板和空白的玻璃板分别放入样品舱和对比舱中。每个试验舱内均在样品架上放置四块制备好的试板或空白的玻璃板。涂有样品的一面朝向试验舱的中心。并将一个玻璃的平皿或培养皿放入该试验舱的底部，然后将试验舱密闭。通过注射孔滴，用微量注射器移取3μL的38wt％甲醛水溶液到试验舱底部的玻璃平皿内，然后密闭该注射孔。
打开两个试验舱舱内的光源。待48h之后再采集舱内的甲醛气体。采集时提前30min开启舱内的风扇，待采集时关闭。测试舱内的浓度，此时的浓度设定为试验舱的终止浓度，样品舱内气体的终止浓度以c1(mg/m3)表示，对比舱内的气体终止浓度为c2(mg/m3)。
甲醛清除率＝(c2-c1)/c2×100％
舱内甲醛浓度使用GB/T 18204.2-2014《公共场所卫生检验方法第2部分：化学污染物》中的7.2酚试剂分光光度法进行检测。
结果如表1所示。
表1空气中甲醛清除率测试结果
Figure BDA0003499899470000111
Figure BDA0003499899470000121
通过对各实施例产品进行空气中甲醛清除率测试，可以直观判断出各实施例清除甲醛的能力，清除率越高，说明效果越好。
从表1的结果可知，实施例4的甲醛清除率最高，高于甲醛清除剂要求清除率达到75％的标准，且清除后的结果也符合室内空气质量标准中甲醛含量0.1mg/m3的指标，同时可以看出，符合标准的只有实施例3和实施例4。其中可能的原因在于，本测试中所使用的光源为30W的日光灯，实施例1和实施例2使用的光触媒分别为二氧化钛和沸石-二氧化钛，其主要其光催化效果的是二氧化钛，由于其有较宽的禁带宽度，导致其对可见光的利用率很低，从而影响了其光催化效率；实施例2的甲醛清除率高于实施例1，这是由于沸石对甲醛具有良好的吸附和解吸速率，可以通过对空气中甲醛的富集，提高二氧化钛表面的甲醛浓度，形成甲醛从空气转移至沸石，再转移至二氧化钛表面光催化降解的循环，能够有效提高催化效率，同样由于二氧化钛对光能的利用率低，导致提升有限；实施例3使用的光触媒为沸石-氮化碳/二氧化钛，其中氮化碳的禁带宽度较窄，可以提高光触媒对光能的利用率，充当光敏剂的作用，产生大量的自由电子和空穴，并且通过电势差转移至二氧化钛，自由电子和空穴分别与空气中的氧气和水作用生成超氧自由基和氢氧自由基，最后这些自由基对甲醛进行降解生成无毒的二氧化碳和水；实施例4使用的光触媒为沸石-银/氯氧化铋/氮化碳/二氧化钛，在实施例3的基础上，在光触媒上结合上了氯氧化铋和银纳米颗粒，氮化碳产生的自由电子和空穴可以通过电势差转移至二氧化钛和氯氧化铋，同时电子和空穴在二氧化钛和氯氧化铋之间快速的转移也可以降低自由电子和空穴的复合概率，银纳米粒子也可以通过电子阱捕获电子，并在其表面结合氧气形成超氧自由基，氯氧化铋也是具有很好光催化效率的半导体，通过以上作用，在实施例3的基础上进一步提高了甲醛清除率。
测试例2
甲醛清除剂对人造板甲醛清除能力测试：按照GB/T 35239-2017《人造板及其制品用甲醛清除剂清除能力的测试方法》测试实施例1～4制备的甲醛清除剂对人造板甲醛清除能力，结果如表2所示。
表2甲醛清除剂对人造板甲醛清除能力测试结果
1d清除率(％) 7d清除率(％) 衰减率(％)
实施例1 33.7 22.9 32.1
实施例2 45.2 38.5 15.7
实施例3 80.4 69.2 13.9
实施例4 94.8 84.9 10.4
通过进行甲醛清除剂对人造板甲醛清除能力测试可以评估各实施例对甲醛的吸收能力以及稳定性，1d和7d清除率越高，说明其甲醛吸收能力越强，衰减率越低，说明其越稳定，长效吸收能力越好。
从表2的结果可以看出，实施例4对人造板甲醛清除率能力最好，1d、7d清除率最高且衰减率最低，实施例2～3的衰减率相差不大，而实施例1的衰减率最高。其中可能的原因是，实施例1中使用的光触媒为二氧化钛，其粒径较小，长时间使用容易发生团聚，导致光触媒的比表面积减小，从而催化效率下降较快；实施例2和实施例3使用的光触媒分别是沸石-二氧化钛和沸石-氮化碳/二氧化钛，相比实施例1的衰减率都有显著的减低，说明经过沸石改性后的光触媒能够显著提升改善光触媒的分散性，同时沸石结合的光触媒具有更好的稳定性，从而能保持较长时间的光催化活性；实施例4使用的光触媒是沸石-银/氯氧化铋/氮化碳/二氧化钛，除了具有实施例2和3的优点外，氯氧化铋是一种具有高度各向异性的半导体，同时其层状结构中的内电场和电子间跃迁模式有助于促进光生载流子的分离和转移，同时层间结构也有利于活性位点暴露、光捕获利用及分子传输等，从而有效提高光催化活性，其独特的结构使其相比单独二氧化钛的催化稳定性更好，氯氧化铋与二氧化钛同时发挥催化作用，也能够显著降低催化剂表面沉积、结构变化以及表面凝结导致的催化剂活性丧失，因此具有良好的稳定性。
综上所述，本发明制备的绿色净味的甲醛清除剂具有很好的甲醛清除效率以及稳定性，不仅可以净化吸收空气中的甲醛，还能有效降低人造板中甲醛的释放，且本发明制备方法简单，绿色环保，分散性好，适合工业化生产应用。

Claims (10)

1.一种绿色净味的甲醛清除剂，其特征在于，包括以下质量份的原料：10～20份光触媒、5～10份分散稳定剂、2～6份有机溶剂、1～2份香精、60～90份缓冲液。
2.如权利要求1所述的绿色净味的甲醛清除剂，其特征在于：所述光触媒为二氧化钛、沸石-二氧化钛、沸石-氮化碳/二氧化钛、沸石-银/氯氧化铋/氮化碳/二氧化钛中的一种。
3.如权利要求2所述的绿色净味的甲醛清除剂，其特征在于，所述沸石-二氧化钛的制备方法为：将二氧化钛加入乙醇中超声，再加入沸石，反应后干燥，干燥后在套筒炉中煅烧后冷却至室温得到沸石-二氧化钛。
4.如权利要求2或3所述的绿色净味的甲醛清除剂，其特征在于，所述沸石-二氧化钛的制备方法为：将0.1～0.4g二氧化钛加入到30～70mL乙醇中，超声10～30min后，再加入0.05～0.1g沸石，在20～30℃下搅拌3～5h，结束后在40～60℃下干燥6～12h；干燥完成后放入套筒炉中，以5～10℃/min的速度加热至300～500℃，保温2～3h，得到沸石-二氧化钛。
5.如权利要求2所述的绿色净味的甲醛清除剂，其特征在于，所述沸石-氮化碳/二氧化钛的制备方法，包括以下步骤：
M1将二氧化钛和尿素加入到水中，超声处理后，搅拌得到混合液，再将混合液干燥；干燥完成后将固体转移至套筒炉中煅烧后冷却至室温得到氮化碳/二氧化钛；
M2将氮化碳/二氧化钛加入到乙醇中超声，再加入沸石，反应后干燥，干燥后在套筒炉中煅烧后冷却至室温得到沸石-氮化碳/二氧化钛。
6.如权利要求2或5所述的绿色净味的甲醛清除剂，其特征在于，所述沸石-氮化碳/二氧化钛的制备方法，包括以下步骤：
M1将1～2g二氧化钛和5～15g尿素加入到30～70mL水中，超声处理10～30min后，搅拌3～6h得到混合液，再将混合液在60～80℃下真空干燥12～24h；干燥完成后将固体转移至套筒炉中，以5～10℃/min的速度加热至300～500℃，保温2～3h，得到氮化碳/二氧化钛；
M2将0.1～0.4g氮化碳/二氧化钛加入到30～70mL乙醇中，超声10～30min后，再加入0.05～0.1g沸石，在20～30℃下搅拌3～5h，结束后在40～60℃下干燥6～12h；干燥完成后放入套筒炉中，以5～10℃/min的速度加热至300～500℃，保温2～3h，得到沸石-氮化碳/二氧化钛。
7.如权利要求1所述的绿色净味的甲醛清除剂，其特征在于：所述缓冲液为0.1～0.2mol/L pH＝6～8.5的磷酸氢二钠-磷酸二氢钠缓冲液或0.1～0.2mol/L pH＝6～8.5的醋酸-醋酸钠缓冲液。
8.如权利要求1所述的绿色净味的甲醛清除剂，其特征在于：所述分散稳定剂为纳米纤维素、羧甲基纤维素钠、阿拉伯胶、黄原胶、卡拉胶其中一种或两种以及两种以上的混合。
9.如权利要求1所述的绿色净味的甲醛清除剂，其特征在于：所述有机溶剂为乙醇、丙醇、乙二醇中的一种。
10.如权利要求1～9任一项所述的绿色净味的甲醛清除剂的制备方法，包括以下步骤：
S1按配方称取原料，将光触媒加入到缓冲液中，超声分散得到混合液1；
S2将分散稳定剂、有机溶剂加入到混合液1中，加热搅拌得到混合液2；
S3将香精加入到混合液2中，搅拌混合均匀即得到所述绿色净味的甲醛清除剂。
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