环保型高效光触媒甲醛清除剂的制作方法

文档序号:8504513阅读:1380来源:国知局
环保型高效光触媒甲醛清除剂的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于化学化工领域,具体涉及一种环保型高效光触媒甲醛清除剂,该清除 剂主要适用于清除室内空气、人造板材、壁纸和纺织品中游离的甲醛。
【背景技术】
[0002] 甲醛是一种无色、易溶的刺激性气体,是公认的强毒物质,对人体的毒害具有强 毒性,被世界卫生组织(WHO)确定为可疑致畸、致癌物质。甲醛可经呼吸道吸收,并通过使 组织活性氧增加、脂质过氧化反应、影响机体的免疫系统等方式损伤机体,引起支气管哮喘 等;甲醛对皮肤黏膜也具有刺激作用,可引起过敏性皮炎、色斑、肌肤坏死等;除外,甲醛还 具有强烈的致癌性,可引起鼻癌、血癌等。而且,高浓度甲醛对呼吸系统、神经系统、免疫系 统、肝脏都有危害。由此可见,甲醛尤其是高浓度的甲醛,会严重危及人体健康,不得不让人 高度重视。
[0003] 危害人身的甲醛,主要来源于如下几个途径:
[0004] 其一,源于居室装修造成的室内空气甲醛污染
[0005] 中华人民共和国《居室空气中甲醛卫生标准》(GB/T 16127-1995)规定,居室内甲 醛量的容许浓度上限为〇. 〇8mg/m3,但一般住宅装修后甲醛浓度平均为0. 2mg/m3,最高可达 0. 81mg/m3,严重超标。
[0006] 其二,源于人造板材、装修材料、纺织品中游离出来的甲醛污染
[0007] 甲醛作为化工原料,可用于合成各种粘合剂、涂料或纺织助剂。以甲醛为原料合成 的各类化工产品,如装修中使用的胶合板、刨花板等人造板材,墙纸、墙布以及油漆等装修 材料,或者纺织品等,在使用中都会有残留的甲醛游离出来。
[0008] 对于上述两类甲醛污染,目前市场上甲醛清除剂产品,通常依据物理吸附或化学 吸附的处理方式来消除残留甲醛,但会存在如下技术缺陷:
[0009] (1)采用物理吸附的,如活性炭、竹炭等,吸附量有限,且使用不便,经常需要更换, 形成二次污染;
[0010] (2)采用化学吸附的,虽然处理甲醛效果好,但清除剂中加入的化合物毒性较大, 不够环保,如申请号为201410542797. 8的中国发明专利公开了一种甲醛清除剂,含有酰 肼(肼类化合物,具有甲醛清除效果),使用中存在游离肼,有毒,长期使用后会造成环境污 染,且影响居室内的用户健康;
[0011] (3)部分市售产品的使用效果会受到应用环境的限制,多数甲醛清除剂中含有二 氧化钛,如申请号为201210279279. 2的中国发明专利公开了一种室内甲醛污染清除触媒, 含有二氧化钛、草酸二酰肼等,由于二氧化钛是紫外光催化剂,因此在自然光或无光条件 下,甲醛的去除效果极为有限,具有应用局限性。
[0012] 综上所述,如何对现有市场上甲醛清除剂的不足之处进行改进,开发出一种高效、 环保的甲醛清除剂,是本领域技术人员急需解决的技术难题。

【发明内容】

[0013] 本发明提供一种环保型高效光触媒甲醛清除剂,所含成分无毒环保,能够高效地 清除甲醛,适用范围广,解决了上述现有技术所存在的缺陷。
[0014] 为实现上述发明目的,本发明采取了以下技术方案:
[0015] -种环保型高效光触媒甲醛清除剂,由如下重量百分比的成分组成:丝素肽基表 面活性剂5~15%、甲醛捕获剂5~10%、光触媒1~8%、纳米银胶0. 1~0. 5%、余量为 纯水。
[0016] 丝素肽基表面活性剂以脂肪链为疏水基,丝肽链为亲水基,它们通过酰胺键连接。 可以参照申请号为201210121768. 5的专利申请说明书第1-2页第【0006】至【0009】段进 行制备:将由天然茧丝制得的丝素蛋白进行水解,得到分子量为300~3000的丝素肽;再 将丝素肽与脂肪酰氯进行反应,得到丝素肽基表面活性剂。
[0017] 优选的,丝素肽基表面活性剂的脂肪链为烷烃长链;所述丝素肽基表面活性剂进 一步优选为十二至十八烷基丝素肽基表面活性剂,即使用丝素肽与十二至十八碳烷基酰氯 进行反应,例如十二烷基丝素肽基表面活性剂(丝素肽与月桂酰氯反应制得)、十四烷基丝 素肽基表面活性剂(丝素肽与肉豆蔻酰氯反应制得)、十六烷基丝素肽基表面活性剂(丝素 肽与棕榈酰氯反应制得)、十八烷基丝素肽基表面活性剂(丝素肽与椰油酰氯反应制得)。
[0018] 优选的,所述甲醛捕获剂选自5, 5-二甲基咪唑烷-2, 4-二酮、1-(2-羟基乙 基)-2-咪唑烷酮中的一种或两种的混合物。更优选的,所述甲醛捕获剂由40~60wt%的 5, 5-二甲基咪唑烷-2, 4-二酮和40~60wt %的1-(2-羟基乙基)-2-咪唑烷酮共混组成。
[0019] 优选的,光触媒为载铂纳米锐钛矿型二氧化钛。
[0020] 载铂纳米锐钛矿型二氧化钛,在沈学优等的《载铂二氧化钛对3B艳红染料溶液光 催化降解性能的研宄》(《水处理技术》2001年第27卷第1期)中有公开了载铂锐钛矿型 二氧化钛的制备方法,即以锐钛矿型二氧化钛为载体,等体积浸渍一定浓度的氯铂酸溶液, 浸渍4h后水浴蒸干,再在一定浓度下焙烧2h,用氢气还原得载铂二氧化钛,本发明的载铂 纳米锐钛矿型二氧化钛的粒径优选为15-30nm,铂含量优选为0. 05~0. 4wt %,所选用的锐 钛矿型二氧化钛载体可以是通过Ti (OH)4高温焙烧后制得,也可以直接购买市售的锐钛矿 型二氧化钛获得,市售的锐钛矿型二氧化钛的型号优选为VK-TA18、VK-TA18H、VK-TA18H。
[0021] 本发明还提供了一种优选的环保型高效光触媒甲醛清除剂,由如下重量百分比的 成分组成:丝素肽基表面活性剂10~15%、甲醛捕获剂5~8%、光触媒2~4%、纳米银 胶0. 1~0.5%、余量为纯水。
[0022] 一种制备如前所述的环保型高效光触媒甲醛清除剂的方法,包括如下步骤:
[0023] (1)取处方量的光触媒、纳米银胶加入到纯水中,混合搅拌20~40分钟,得混合 液;
[0024] (2)取处方量的丝素肽基表面活性剂、甲醛捕获剂加入到纯水中,搅拌均匀,得混 合液;
[0025] (3)将步骤(2)所得的混合液加入到步骤(1)所得的混合液中,搅拌20~40分 钟,即得。
[0026] 优选的,步骤(1)和步骤(3)的搅拌时间均为30分钟。
[0027] 在本发明中,
[0028] 5, 5-二甲基咪唑烷-2, 4-二酮,CAS 号:77-71-4。
[0029] 1-(2-羟基乙基)-2-咪唑烷酮,CAS 号:3699-54-5。
[0030] 纳米银胶,可以制备或通过市售获得。
[0031] 本发明提供的环保型高效光触媒甲醛清除剂,有益效果具体如下:
[0032] (1)本产品采用的丝素肽基表面活性剂,来源于天然蚕丝;其含有大量的氨基,无 毒无害,集甲醛反应剂和表面活性剂两种功能于一身,且具有良好的除醛性能、分散性能和 渗透性能;
[0033] (2)本产品采用的光触媒选择载铂纳米锐钛矿型二氧化钛,不同于光触媒,不受光 照和温度的限制,适用条件温和,在自然光或避光条件下均有强效的催化、氧化甲醛能力, 并能将甲醛彻底转化为水和二氧化碳。
[0034] (3)本产品各组分均为安全、无毒的原料,在使用过程中不会产生二次污染,也不 会危及人身健康,经济环保、居家必备。
【具体实施方式】
[0035] 以下是本发明的具体实施例,对本发明的技术方案做进一步的描述,但是本发明 的保护范围并不限于这些实施例。凡是不背离本发明构思的改变或等同替代均包括在本发 明的保护范围之内。
[0036] 实施例中使用的纳米银胶参照夏传俊等的《纳米银胶与蛋白质的相互作用及应 用》(2003年6月第26卷2期)中的方法制备,Iml L 7%六8勵3溶液稀释至50ml,搅拌下 加入1 %单宁酸0. 5ml,再加2-3滴1 % K2CO3溶液,得红棕色溶液,再用水稀释4倍,即得到 银离子摩尔浓度为5X ΙθΛιοΙ/L的纳米银胶。
[0037] 实施例中使用的载铂纳米锐钛矿型二氧化钛粒径为15-30nm,铂含量优选为 0· 2wt % 〇
[0038] 实施例中使用的丝素肽基表面活性剂参照申请号为2012
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