一种催化降解甲醛的光触媒制备方法及其应用与流程

文档序号:19070409发布日期:2019-11-08 20:17阅读:185来源:国知局
本发明涉及一种催化降解甲醛的方法,特别涉及一种催化降解甲醛的光触媒制备方法及其应用。
背景技术
:随着生活水平的提高,人们对居室和办公室的舒适性、美观化的需求也逐渐提高,装修频率的逐步提高,所导致室内的污染问题也越来越突出。装修材料释放出的甲醛成为室内空气的主要污染物,因为装修材料的甲醛释放期可达3-15年。甲醛作为较高毒性的物质,是世界公认的潜在致癌物质,也是潜在的强制突变物之一。甲醛能够刺激眼睛和呼吸道黏膜,造成免疫力功能异常、肝损伤、肺损伤及神经中枢系统收到影响,如头晕、头痛、咽干、咳嗽等,而且还能致使胎儿畸形等。长期接触或暴露在甲醛环境中,对人体的健康造成严重危害作用。目前,对室内甲醛的去除方法主要有:等离子催化技术、吸附法、生物法、化学吸收法等。然而这些方法存在着去除效率低,材料浪费大且不易回收等缺点,进而限制了进一步的发展。光催化技术作为一种新兴的一种催化降解技术,可在室温条件下使用,具有能耗低、处理量大、反应完全等优点。其利用紫外光的照射下产生的强氧化性羟基自由基和负氧离子,来破化空气中的各种污染物,使之成为水和二氧化碳等无害的无机物,从而达到净化空气的目的。光催化降解有机物治理方面有着良好的应用前景,因而受到各国科研在、工作者的广泛重视,成为最活跃的研究方向。技术实现要素:本发明的目的是开发一种能够利用光催化来降解甲醛的材料,具体是解决锐钛型二氧化钛溶解性,通过改变其溶液ph值以及添加氧化剂等步骤,来实现锐钛型二氧化钛更好的催化降解甲醛的效果。为实现上述目的,本发明的技术方案如下:s1:取一定量的锐钛型二氧化钛置于烧杯中,加入去离子水,搅拌使之充分溶解,用一定浓度的氨水进行调节ph值,继续搅拌,得到混合溶液a;s2:将上步骤得到的溶液a进行过滤洗涤,得到纯溶液b和未溶解的锐钛型二氧化钛c,将未溶解的锐钛型二氧化钛c继续进行去离子水溶解,并加入少量柠檬酸,用氨水进行ph值调节,继续搅拌,得到混合溶液d;s3:将混合溶液d再次进行过滤洗涤,得到纯溶液e和少量未溶解的锐钛型二氧化钛f,将未溶解的锐钛型二氧化钛f,再次进行去离子水溶解,并加入少量的氧化剂,搅拌至充分溶解,静置,得到混合溶液g;s4:将混合溶液g最后进行过滤操作,得到纯溶液h和杂质i;s5:将纯溶液b,e和h进行混合并测定纳米锐钛型二氧化钛的质量分数,并通过添加去离子水调节二氧化钛的浓度和ph值,得到光触媒产品j。进一步的,s1中,氨水的浓度为5wt%,ph值在7-8;s2中,柠檬酸的量为混合溶液d的0.1-0.2%。进一步的,s3中,氧化剂为20wt%h2o2、稀hno3一种或两种,添加量为混合溶液的0.1-0.2%;s5中,调节二氧化钛的终浓度在0.8-1.5%以及ph值为7-8。再进一步的,所述光触媒产品j使用方法,将光触媒j涂布于基材(桌布、沙发等)表面,待干燥后形成薄膜,可在光线作用下对甲醛等有害气体进行催化降解作用。本发明光触媒产品,在光照射下,能吸收相当于带隙能量以下的光能,使其表面发生激励而产生电子(e-)和空穴(h+)。这些电子和空穴具有很强的还原和氧化能力,能与水或容存的氧反应,产生氧化能力极强的氢氧根自由基(·oh)和超级阴氧离子(·o),将各种有害化学物质、恶臭物质(甲醛、甲苯、二甲苯、氨等)分解或无害化处理,从而达到净化空气、抗污除臭的作用。有益效果①全面性,光触媒可以有效地降解甲醛、苯、甲苯、二甲苯、氨、tvoc等污染物,使之成为水和二氧化碳等无害的无机物;②持续性,具有时间持久、持续作用的优点;③安全性,产品对人体无毒、无害,且不会造成二次污染。具体实施方式下面结合具体实施方式,来进一步说明本发明。但本发明不限于以下实施例。实施例1取4g锐钛型二氧化钛置于2l烧杯中,加入去1.5l离子水进行搅拌溶解,用5wt%的氨水对溶液进行ph值调节至8,继续进行搅拌30min后,静置,得到混合溶液a;将混合溶液a进行过滤操作,得到纯溶液b和未完全溶解的锐钛型二氧化钛c,并用乙醇洗涤3-4次,干燥。将锐钛型二氧化钛c继续进行溶解,置于2l烧杯中,添加1.5l的去离子水后,添加1.5g的柠檬酸,继续搅拌溶解10min,用5wt%的氨水对溶液进行ph值调节至8,搅拌30min后,静置,得到混合溶液d;将混合溶液d再次进行过滤操作,得到纯溶液e和未完全溶解的锐钛型二氧化钛f,并用乙醇洗涤3-4次,干燥,将锐钛型二氧化钛f继续进行溶解,置于2l烧杯中,添加1.5l的去离子水后,添加1.5g的20wt%h2o2,继续搅拌溶解10min,用5wt%的氨水对溶液进行ph值调节至8,搅拌30min后,静置,得到混合溶液g;将混合溶液g进行过滤操作,得到纯溶液h和不溶杂质i;将纯溶液b、e和h进行混合,并通过分光光度计进行对溶液中的二氧化钛的质量分数,并通过5wt%的氨水和去离子对二氧化钛的浓度进行调节至1wt%,得到光触媒产品j。光触媒的使用方法如下:将光触媒涂布于基材(桌布、沙发等)表面,干燥后形成薄膜,在光线的作用下,产生强烈催化降解功能:能持续降解空气中有毒有害气体、杀灭多种细菌,并能将细菌或真菌释放出的毒素分解及无害化处理;同时还具备除臭、抗污等功能。经广东省微生物分析检测中心依据jc/t1074-2008《室内空气净化功能涂覆材料净化性能》及q/sshj04-2018《纳米光触媒》检验,主要技术指标如下:甲醛净化效果96.9%(48小时)甲苯净化效果93.6%(24小时)光催化抗菌99%氨去除率(24h)%60%ph值(25℃):7.0—8.5以上实施例已对本发明的具体实施过程进行了详细描述,但本发明不局限于所述实施例,熟悉本领域的技术人员可以做出种种同等替换,这些同等的替换均属于在本申请要求保护的范围内。当前第1页12
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