一种新型空气净化剂及其制备工艺的制作方法

文档序号:15633332发布日期:2018-10-12 21:08阅读:185来源:国知局
本发明属于空气净化
技术领域
,具体涉及一种新型空气净化剂及其制备工艺。
背景技术
:目前空气净化剂分为两种,一种是利用自身的香味达到掩盖异味的目的的空气净化剂,另一种为利用吸附或者化学反应达到吸附或者降解有害气体的空气净化剂。第一种只是掩盖异味,本身并未对有害气体清除;而第二种目前市场分两种一种传统的利用活性炭的吸附原理进行吸附,此类方法只是将有害气体吸附,并未彻底清除,吸附饱和后需要更换吸附剂;另一种是新型的光触媒剂型,纳米光触媒在光照射下,价带电子被激发到导带,形成了电子和空穴,与吸附于其表面的o2和h2o作用,生成超氧化物阴离子自由基,o2-和羟基自由基-oh,其自由基具有很强的氧化分解能力,能破坏有机物中的c-c键、c-h键、c-n键、c-o键、o-h键、n-h键,分解有机物为二氧化碳与水;同时破坏细菌的细胞膜固化病毒的蛋白质,改变细菌,病毒的生存环境从而杀死细菌、病毒。公开号为cn1554447的发明专利公开了一种超细活化复合吸附型室内空气净化剂,具体是将经过活化处理和超细加工后的凹凸棒石粘土或海泡石粘土和沸石按适当配比混匀,进行组合造粒并烘干,再与颗粒状活性炭按一定的比例混合,即得。该发明所述空气净化剂具有具有较好的空气净化效果,但是其制备方法存在以下不足:(1)需对矿物材料用酸或碱浸泡活化,之后用清水漂洗,制备过程中产生大量的废水需要处理,环保压力大;(2)需将活化干燥后的矿物材料超细粉碎到800-2000目,耗能较高;(3)需用5-60%的活性炭,增加成本。公开号为cn102500322a,公开了一种负载二氧化钛的活性炭吸附剂的制备方法,将预处理的活性炭加入到ticl3的盐酸溶液中,通过水热处理得到负载二氧化钛的活性炭吸附剂。公开号为cn101670282a,公开了一种负载型二氧化钛的制备方法,将处理后的活性炭用水分散,再加入纳米二氧化钛反复多次浸泡后,将活性炭过滤、烘干、焙烧制得负载二氧化钛的活性碳。这些方法要么纳米二氧化钛负载率通常较低,光催化性能较弱;要么工艺复杂,难以工业化生产;要么焙烧温度较高,能耗较大,存在一定的局限性。综上所述,因此需要一种更好的空气净化剂,来改善现有技术的不足,从而推动该行业的发展。技术实现要素:本发明的目的是提供一种新型空气净化剂及其制备工艺,本发明制备的空气净化剂制备方法简单、稳定性好、吸附率高,能够有效去除空气中的有害气体,并能够杀灭空气中的细菌、净化空气、保持室内空气的清新。本发明提供了如下的技术方案:一种新型空气净化剂,包括以下重量份的原料:纳米二氧化钛22-28份、纳米氧化锌20-27份、氧化石墨烯乳液15-19份、改性海泡石13-17份、改性沸石10-16份、活性炭8-14份、活性剂8-12份、硝酸盐10-15份、钛酸丁酯7-12份、乙醇溶液6-11份、分散剂10-14份和去离子水12-16份。优选的,所述净化剂包括以下重量份的原料:纳米二氧化钛22-26份、纳米氧化锌23-27份、氧化石墨烯乳液15-17份、改性海泡石15-17份、改性沸石10-15份、活性炭11-14份、活性剂8-10份、硝酸盐12-15份、钛酸丁酯9-12份、乙醇溶液6-10份、分散剂12-14份和去离子水12-15份。优选的,所述净化剂包括以下重量份的原料:纳米二氧化钛24份、纳米氧化锌26份、氧化石墨烯乳液17份、改性海泡石15份、改性沸石13份、活性炭12份、活性剂10份、硝酸盐14份、钛酸丁酯10份、乙醇溶液8份、分散剂14份和去离子水15份。一种新型空气净化剂的制备工艺,包括以下制备步骤:a、将纳米二氧化钛、纳米氧化锌、改性沸石和活性炭依次导入高混机中,在200-220r/min的转速下搅拌粉碎20-24min,再加入钛酸丁酯和乙醇溶液,置于58-62℃下加热并搅拌反应18-20min,得到混合物一;b、将改性海泡石加入到氧化石墨烯乳液中,加热至45-48℃,搅拌均匀,再加入活性剂和硝酸盐,升温至54-56℃,搅拌15-18min,自然冷却至常温后,得到混合物二;c、将混合物一、混合物二、分散剂和去离子水依次加入到匀质机中,在压力为18-20mpa、38-42℃下匀质处理36-38min,得到混合物三;d、将混合物三进行浓缩,浓缩至原体积的二分之一,即可得到成品。优选的,所述步骤a的改性沸石的制备方法为:将沸石与质量分数为24%的盐酸溶液按质量比1:5混合,浸泡15min,再经过滤、干燥,即可得到改性沸石。优选的,所述步骤b的改性海泡石的制备方法为:将海泡石、聚乙二醇和去离子水混合,导入球磨机中,进行湿磨30min,过滤,将滤渣置于干燥箱中干燥,即可得到改性海泡石。优选的,所述步骤b的氧化石墨烯乳液的制备方法为:将氧化石墨烯和甘油按质量比为2:15混合均匀,再加入钛酸丁酯,升温至42-47℃,在超声波下分散处理25-30min,即可得到氧化石墨烯乳液。优选的,所述步骤b的活性剂的制备方法为:将乙酸乙酯、环己酮、丙酮和乙醇按摩尔比3:2:1:2混合而成。优选的,所述步骤b的硝酸盐为硝酸银、硝酸铜和硝酸镍按质量比2:1:1混合而成。优选的,所述步骤c的分散剂为聚丙烯酸钠和十二烷基硫酸钠按质量比1:1混合而成。本发明的有益效果是:本发明制备的空气净化剂制备方法简单、稳定性好、吸附率高,能够有效去除空气中的有害气体,并能够杀灭空气中的细菌、净化空气、保持室内空气的清新。本发明采用的改性沸石,采用无机酸对沸石进行酸化处理,可提高沸石的离子交换性和催化活性,使沸石的独特孔隙物理结构的吸附分离性更强。本发明中的改性海泡石,将海泡石采用有机溶剂浸溶,再经湿磨过后,海泡石更为细化,增加其内外表面积,从而提高海泡石的催化性能和吸附性能。本发明中的氧化石墨烯乳液本身采用的氧化石墨烯原料就具有很好的吸附性,制成乳液后,与活性剂的协同作用,可以达到对有害气体既可以吸附又可以降解的效果,活性剂采用的是乙酸乙酯、环己酮、丙酮和乙醇的复合物,其成分均为有机溶剂,一般的有害气体都可以溶于其中。本发明种添加的硝酸盐,采用硝酸银、硝酸铜和硝酸镍的复配,与改性沸石的酸性协同作用,可以有效的作为强氧化剂,对有害气体进分解,以达到净化空气的作用。本发明中的分散剂采用聚丙烯酸钠和十二烷基硫酸钠的复配,其具有良好的活性作用和乳化作用,可以使得本发明的混合物体系具有良好的分散性,形成稳定的乳液体系,从而提高对空气的净化效率和净化的稳定性。具体实施方式实施例1一种新型空气净化剂,包括以下重量份的原料:纳米二氧化钛22份、纳米氧化锌27份、氧化石墨烯乳液15份、改性海泡石17份、改性沸石10份、活性炭8份、活性剂12份、硝酸盐10份、钛酸丁酯7份、乙醇溶液6份、分散剂14份和去离子水12份。一种新型空气净化剂的制备工艺,包括以下制备步骤:a、将纳米二氧化钛、纳米氧化锌、改性沸石和活性炭依次导入高混机中,在220r/min的转速下搅拌粉碎24min,再加入钛酸丁酯和乙醇溶液,置于62℃下加热并搅拌反应20min,得到混合物一;b、将改性海泡石加入到氧化石墨烯乳液中,加热至48℃,搅拌均匀,再加入活性剂和硝酸盐,升温至56℃,搅拌18min,自然冷却至常温后,得到混合物二;c、将混合物一、混合物二、分散剂和去离子水依次加入到匀质机中,在压力为20mpa、42℃下匀质处理38min,得到混合物三;d、将混合物三进行浓缩,浓缩至原体积的二分之一,即可得到成品。步骤a的改性沸石的制备方法为:将沸石与质量分数为24%的盐酸溶液按质量比1:5混合,浸泡15min,再经过滤、干燥,即可得到改性沸石。步骤b的改性海泡石的制备方法为:将海泡石、聚乙二醇和去离子水混合,导入球磨机中,进行湿磨30min,过滤,将滤渣置于干燥箱中干燥,即可得到改性海泡石。步骤b的氧化石墨烯乳液的制备方法为:将氧化石墨烯和甘油按质量比为2:15混合均匀,再加入钛酸丁酯,升温至47℃,在超声波下分散处理30min,即可得到氧化石墨烯乳液。步骤b的活性剂的制备方法为:将乙酸乙酯、环己酮、丙酮和乙醇按摩尔比3:2:1:2混合而成。步骤b的硝酸盐为硝酸银、硝酸铜和硝酸镍按质量比2:1:1混合而成。步骤c的分散剂为聚丙烯酸钠和十二烷基硫酸钠按质量比1:1混合而成。实施例2一种新型空气净化剂,包括以下重量份的原料:纳米二氧化钛26份、纳米氧化锌27份、氧化石墨烯乳液17份、改性海泡石15份、改性沸石10份、活性炭11份、活性剂8份、硝酸盐12份、钛酸丁酯12份、乙醇溶液10份、分散剂14份和去离子水15份。一种新型空气净化剂的制备工艺,包括以下制备步骤:a、将纳米二氧化钛、纳米氧化锌、改性沸石和活性炭依次导入高混机中,在200r/min的转速下搅拌粉碎20min,再加入钛酸丁酯和乙醇溶液,置于62℃下加热并搅拌反应18min,得到混合物一;b、将改性海泡石加入到氧化石墨烯乳液中,加热至48℃,搅拌均匀,再加入活性剂和硝酸盐,升温至56℃,搅拌15min,自然冷却至常温后,得到混合物二;c、将混合物一、混合物二、分散剂和去离子水依次加入到匀质机中,在压力为18mpa、42℃下匀质处理36min,得到混合物三;d、将混合物三进行浓缩,浓缩至原体积的二分之一,即可得到成品。步骤a的改性沸石的制备方法为:将沸石与质量分数为24%的盐酸溶液按质量比1:5混合,浸泡15min,再经过滤、干燥,即可得到改性沸石。步骤b的改性海泡石的制备方法为:将海泡石、聚乙二醇和去离子水混合,导入球磨机中,进行湿磨30min,过滤,将滤渣置于干燥箱中干燥,即可得到改性海泡石。步骤b的氧化石墨烯乳液的制备方法为:将氧化石墨烯和甘油按质量比为2:15混合均匀,再加入钛酸丁酯,升温至47℃,在超声波下分散处理25min,即可得到氧化石墨烯乳液。步骤b的活性剂的制备方法为:将乙酸乙酯、环己酮、丙酮和乙醇按摩尔比3:2:1:2混合而成。步骤b的硝酸盐为硝酸银、硝酸铜和硝酸镍按质量比2:1:1混合而成。步骤c的分散剂为聚丙烯酸钠和十二烷基硫酸钠按质量比1:1混合而成。实施例3一种新型空气净化剂,包括以下重量份的原料:纳米二氧化钛24份、纳米氧化锌26份、氧化石墨烯乳液17份、改性海泡石15份、改性沸石13份、活性炭12份、活性剂10份、硝酸盐14份、钛酸丁酯10份、乙醇溶液8份、分散剂14份和去离子水15份。一种新型空气净化剂的制备工艺,包括以下制备步骤:a、将纳米二氧化钛、纳米氧化锌、改性沸石和活性炭依次导入高混机中,在200r/min的转速下搅拌粉碎24min,再加入钛酸丁酯和乙醇溶液,置于62℃下加热并搅拌反应18min,得到混合物一;b、将改性海泡石加入到氧化石墨烯乳液中,加热至45℃,搅拌均匀,再加入活性剂和硝酸盐,升温至54℃,搅拌18min,自然冷却至常温后,得到混合物二;c、将混合物一、混合物二、分散剂和去离子水依次加入到匀质机中,在压力为18mpa、42℃下匀质处理38min,得到混合物三;d、将混合物三进行浓缩,浓缩至原体积的二分之一,即可得到成品。步骤a的改性沸石的制备方法为:将沸石与质量分数为24%的盐酸溶液按质量比1:5混合,浸泡15min,再经过滤、干燥,即可得到改性沸石。步骤b的改性海泡石的制备方法为:将海泡石、聚乙二醇和去离子水混合,导入球磨机中,进行湿磨30min,过滤,将滤渣置于干燥箱中干燥,即可得到改性海泡石。步骤b的氧化石墨烯乳液的制备方法为:将氧化石墨烯和甘油按质量比为2:15混合均匀,再加入钛酸丁酯,升温至47℃,在超声波下分散处理30min,即可得到氧化石墨烯乳液。步骤b的活性剂的制备方法为:将乙酸乙酯、环己酮、丙酮和乙醇按摩尔比3:2:1:2混合而成。步骤b的硝酸盐为硝酸银、硝酸铜和硝酸镍按质量比2:1:1混合而成。步骤c的分散剂为聚丙烯酸钠和十二烷基硫酸钠按质量比1:1混合而成。对比例1采用市场上通用型空气净化剂进行实验。检测以上实施例及对比例制备的成品,将成品分别放置在100平米的室内封闭,分别通入甲醛、甲苯,使空间浓度都达到0.5mg/m³,对不同时间段进行空气质量检测,得到以下检测数据:表一:项目实施例1实施例2实施例3对比例112h后甲醛去除率(%)6867724312h后甲苯去除率(%)5560643824h后甲醛去除率(%)8381876524h后甲苯去除率(%)7877805848h后甲醛去除率(%)9293937848h后甲苯去除率(%)90889075通过表一的结果,可以得出本发明制备的空气净化剂对甲醛、甲苯的去除效率及去除率显著高于对比例1,并且可以得出,由本发明优选出的重量份的原料,在实施例3中制备出的成品,所检测到的空气净化结果最优。以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页12
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