本发明涉及一种光催化降解甲醛功能泡沫炭的制备方法。
背景技术：
甲醛是一种具有很强毒性的气体，室内装修的建筑材料、合成板、家具、涂料、油漆、纺织品等，在使用过程中均会释放出甲醛，且最长释放期可达十几年。当室内甲醛含量为0.1 mg／m3时就有异味和不适感，吸入高浓度甲醛，会造成呼吸道和支气管疾病；长期接触低剂量甲醛可引起慢性中毒，严重者造成死亡。因此，探索有效去除室内甲醛的方法是目前的研究热点之一。
国内外在甲醛去除方面进行了大量研究。在众多净化技术中，吸附法与TiO2光催化法是目前最为广泛采用的室内甲醛污染净化方法。同其它吸附剂相比，活性炭表面有多孔结构和各种活性基团，具有吸附容量大、吸附速率快、易于再生的特点，在气态甲醛的治理方面表现了明显的优势。活性炭吸附甲醛主要依靠其结构中的微孔和介孔对甲醛的物理吸附作用，随着使用时间的延长，活性炭对甲醛气体的吸附就会达到饱和，失去吸附性能。
TiO2微粒界面的光诱导电子转移过程所诱发的光化学反应对于消除环境中有机污染物质，具有显著效果，可望发展成为直接利用空气中氧和太阳能降解有毒有害污染物的绿色氧化技术。将TiO2与多孔炭复合研究表明，多孔炭作为吸附中心，其强吸附性能可对低浓度有机污染物进行有效富集、浓缩，为TiO2提供高浓度反应环境，加快TiO2的光催化降解速度；TiO2作为降解中心可形成多孔炭内外吸附质的浓度差，实现多孔炭的原位再生，延长多孔炭达到吸附饱和的时间，增加多孔炭的平衡吸附量。另外，多孔炭的吸附可有效减少挥发性光催化中间产物的释放，可以消除挥发性中间产物所产生的二次污染。
但传统活性炭不易成型，且易造成粉尘污染，因此用于合成室内VOCs净化的功能炭材料尚存一定缺陷。
技术实现要素：
本发明旨在提出一种光催化降解甲醛功能泡沫炭的制备方法。
本发明的技术方案在于：
光催化降解甲醛功能泡沫炭的制备方法，包括如下步骤：
（1）聚氨酯泡沫炭的制备
将ACraw加入玻璃模具中，加人聚醚、硬泡硅油、水、五甲基二乙烯三胺、二氯一氟乙烷、环乙胺在模具中混合均匀，以500～600 r／min的速度搅拌1 min，再加入二苯基甲烷二异氰酸酯，以1000 r／min的速度强力搅拌45S使其自由发泡，室温下熟化24 h，然后置于马弗炉中以5℃／min升温到350℃炭化l h，制成聚氨酯泡沫炭；
（2）光催化降解甲醛功能泡沫炭的制备
配制50 mL 、质量分数1％的TiO2溶液，在弱超声波下超声15 min使其均匀混合；将制备好的聚氨酯泡沫炭加入到50 mL 、质量分数1％的TiO2溶液中，浸渍15 min后取出于100℃烘干24 h，得到光催化降解甲醛功能泡沫炭。
所述的m（聚醚）：m（二苯基甲烷二异氰酸酯）为10：9。
本发明的技术效果在于：
本发明以聚氨酯和活性炭为原料经热处理制得聚氨酯泡沫炭，然后担载TiO2制得具有光催化活性的功能泡沫炭。制备的聚氨酯泡沫炭呈现发达的网状结构，聚氨酯与活性炭结合紧密。担载TiO2主要分布在泡沫炭孔道表面。TiO2担载功能泡沫炭对甲醛的去除表现为吸附和光催化降解的协同作用，丰富的泡沫状孔道结构为甲醛气体提供大量的附着点，在紫外光的照射下，TiO2将其光催化降解为小分子，高的活性炭添加量和TiO2掺杂量均有利于甲醛气体的去除。当活性炭添加量为35％，TiO2掺杂量为2％时，光催化降解率最高，达到85.3％。
具体实施方式
光催化降解甲醛功能泡沫炭的制备方法，包括如下步骤：
（1）聚氨酯泡沫炭的制备
将ACraw加入玻璃模具中，加人聚醚、硬泡硅油、水、五甲基二乙烯三胺、二氯一氟乙烷、环乙胺在模具中混合均匀，以500～600 r／min的速度搅拌1 min，再加入二苯基甲烷二异氰酸酯，以1000 r／min的速度强力搅拌45S使其自由发泡，室温下熟化24 h，然后置于马弗炉中以5℃／min升温到350℃炭化l h，制成聚氨酯泡沫炭；
（2）光催化降解甲醛功能泡沫炭的制备
配制50 mL 、质量分数1％的TiO2溶液，在弱超声波下超声15 min使其均匀混合；将制备好的聚氨酯泡沫炭加入到50 mL 、质量分数1％的TiO2溶液中，浸渍15 min后取出于100℃烘干24 h，得到光催化降解甲醛功能泡沫炭。
其中，所述的m（聚醚）：m（二苯基甲烷二异氰酸酯）为10：9。