一种室内空气污染物清除剂的制备方法和清除剂及其应用与流程

文档序号:16889594发布日期:2019-02-15 22:56阅读:395来源:国知局
本发明涉及空气污染清除剂
技术领域
,更具体地,涉及一种室内空气污染物清除剂的制备方法和清除剂及其应用。
背景技术
:当前,随着人们生活水平的提高,家居装修已经变得相当普遍,随之而来的便是因为家装材料所含化工成分的分解或挥发而产生的室内空气污染以及随之产生的异味,这些气态污染物重要是来源于装修材料中的甲醛、苯系物质以及tvoc(totalvotatileorganiccompound总挥发性有机物)。其中,以装修中产生的甲醛毒性最强,也是影响较大。甲醛的危害不仅在于其毒性,而在于其较长的释放期,日本横滨国立大学的研究表明其释放期可长达3-15年。而苯系物质以及tvoc虽然毒性很强,但是释放期比较短,一般通风一段时间即可除去。因此,一类专门针对室内气态污染物清除的产品应运而生。目前化学法可以有效清除甲醛,化学法通过在产品中添加甲醛清除剂,有效清除装修材料表面吸附态及固定态的甲醛。纳米ti02作为一种半导体光催化材料具有高催化活性、全效、化学性能稳定、无毒、无污染、无刺激性、耐热性好、成本低廉等优点,被广泛应用于污水处理、空气净化、抗菌除臭、防污自清洁玻璃、光触媒等领域。光触媒技术是目前为止最为安全、全效、可循环利用、无二次污染的甲醛、苯系及tovc污染物化学处理新技术。光触媒产品只提供反应场所,本身并不参与化学反应,其结构并未发生改变。所以,只要涂膜表面不遭到破坏,光触媒产品便可持续发挥作用。光触媒产品实现了利用光能净化空气,它涂布于基材表面,在紫外或自然光线的作用下,产生强烈催化分解功能,经检测光触媒对甲醛、苯、氨、tvoc等有毒气体的降解作用是持续的;能分解工业废水中大分子有机物;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、净化空气等功能。但是ti02只能吸收波长为388nm以下的紫外光,吸收范围窄,只能利用可见光能量的4%,在家居环境中的应用效果有限,因此亟需一种能够在室内环境下稳定发挥分解空气污染物的清除剂。技术实现要素:本发明的目的在于克服现有光触媒清除剂紫外光吸收范围窄,不能在室内环境中有效发挥作用的缺陷,为了实现该目的,本发明第一方面提供了一种室内空气污染物清除剂的制备方法,所述制备方法包括以下步骤:s1.将金属离子盐与钛酸盐共溶解于无水乙醇中得到混合液a,将所述混合液a与水混合制成tioh4溶胶,所述金属离子盐选自钼酸盐和/或钨酸盐;s2.于60~100℃加热所述tioh4溶胶4~12h制成可见光光触媒水溶胶;s3.将高效渗透剂、甲醛捕获剂溶于水中制成混合液b;s4.将所述可见光光触媒水溶胶与混合液b混合制得混合液c;s5.向所述混合液c中加入纳米银胶并搅拌均匀制得室内空气污染物清除剂。一般光触媒清除剂中,钛离子只能吸收波长为388nm以下的紫外光,吸收范围窄,仅能利用光能量的4%,并且紫外光在室内不易获得,一般光触媒清除剂在室内处理气态污染物的能力有限。而本发明所提供的制备方法在钛水解过程中直接掺杂钼离子和/或钨离子,合成了锐钛矿型纳米溶胶,一方面可以提高纳米溶胶的稳定性,无需分散剂也能稳定存在,另一方面清除剂中纳米材料粒径小于5nm,将光触媒清除剂的吸收波长从388nm以下拓宽至550nm,可以利用光能量的15%,即处理气态污染物的能力提升了3倍以上,意味着日光或普通荧光灯照射即可激活本发明制备得到的光触媒清除剂的活性,不再需要紫外线的辅助,催化性能优异。本发明制备得到光触媒清除剂还具有兼容性强的优点,能够与市售的甲醛捕获剂配合使用,增强除甲醛的效果,并且喷涂在材料表面无色透明,不掉粉,作用效果持久。本发明第二方面提供了如上所述室内空气污染物清除剂的制备方法制备得到的清除剂。本发明第三方面提供了如上所述的清除剂在去除室内空气污染化合物中的应用,所述室内空气污染化合物包括甲醛、苯、二甲苯、氨。具体实施方式以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明,并不用于限制本发明。本发明第一方面提供了一种室内空气污染物清除剂的制备方法,所述制备方法包括以下步骤:s1.将金属离子盐与钛酸盐共溶解于无水乙醇中得到混合液a,将所述混合液a与水混合制成tioh4溶胶,所述金属离子盐选自钼酸盐和/或钨酸盐;s2.于60~100℃加热所述tioh4溶胶4~12h制成可见光光触媒水溶胶;s3.将高效渗透剂、甲醛捕获剂溶于水中制成混合液b;s4.将所述可见光光触媒水溶胶与混合液b混合制得混合液c;s5.向所述混合液c中加入纳米银胶并搅拌均匀制得室内空气污染物清除剂。一般光触媒清除剂中,钛离子只能吸收波长为388nm以下的紫外光,吸收范围窄,仅能利用光能量的4%,并且紫外光在室内不易获得,一般光触媒清除剂在室内处理气态污染物的能力有限。而本发明所提供的制备方法通过在钛水解过程中直接掺杂钼离子和/或钨离子,合成了锐钛矿型纳米溶胶,一方面可以提高纳米溶胶的稳定性,无需分散剂也能稳定存在,另一方面清除剂中纳米材料粒径小于5nm,将光触媒清除剂的吸收波长从388nm以下拓宽至550nm,可以利用光能量的15%,即处理气态污染物的能力提升了3倍以上,意味着日光或普通荧光灯照射即可激活本发明制备得到的光触媒清除剂的活性,不再需要紫外线的辅助,催化性能优异。本发明制备得到光触媒清除剂还具有兼容性强的优点,能够与市售的甲醛捕获剂配合使用,增强除甲醛的效果,并且喷涂在材料表面无色透明,不掉粉,作用效果持久。进一步的,所述钼酸盐为氯化钼,所述钨酸盐为六氯化钨;所述钛酸盐为钛酸正四丁酯和/或氯化钛;所述钛酸正四丁酯为式(7)所示的化合物;进一步的,步骤s1中以所述钛酸盐的摩尔数为100%计,所述钼酸盐和/或钨酸盐的摩尔数为0.1~1%。进一步的,所述步骤s1中,所述钛酸盐与无水乙醇的摩尔比为1:(15~30),所述混合液a与水的体积比为1:(10~20)。进一步的,步骤s3中所述水、高效渗透剂和甲醛捕获剂的重量比为100:(0.002~0.02):(0.03~0.1)。进一步的,所述高效渗透剂选自jfc-1、jfc、和jfc-e中的一种或多种。进一步的,所述甲醛捕获剂选自如式(8)、式(9)、式(10)、式(11)、式(12)和式(13)所示的化合物中的一种或多种,进一步的,步骤s5中以所述混合液c的重量为100%计,所述纳米银胶的加入量为0.1~1.1%。本发明第二方面提供了如上所述室内空气污染物清除剂的制备方法制备得到的清除剂。本发明第三方面提供了如上所述的清除剂在去除室内空气污染化合物中的应用,所述室内空气污染化合物包括甲醛、苯、二甲苯、氨。下面通过实施例进一步详细说明本发明。实施例1取20ml钛酸正四丁酯、0.32gwcl6溶于50ml无水乙醇中得到混合液a,将混合液a缓慢滴入500ml水中,边滴边搅拌得到tioh4溶胶;将所述tioh4溶胶于80℃水浴锅中加热8h制成可见光光触媒水溶胶。取1gjfc高效渗透剂、6g如式(14)所示的化合物加入到42.5g水中,搅拌均匀得到混合液b。取60g所述可见光光触媒水溶胶加入混合液b中并搅拌混合得到混合液c,向所述混合液c中加入0.5g纳米银胶并搅拌10min得到本实施例的室内空气污染物清除剂。实施例2取10ml钛酸正四丁酯、0.14gmocl5溶于50ml无水乙醇中得到混合液a,将混合液a缓慢滴入500ml水中,边滴边搅拌得到tioh4溶胶;将所述tioh4溶胶于80℃水浴锅中加热8h制成可见光光触媒水溶胶。取0.5gjfc高效渗透剂、6g如式(15)所示的化合物加入到43g水中,搅拌均匀得到混合液b。取50g所述可见光光触媒水溶胶加入混合液b中并搅拌混合得到混合液c,向所述混合液c中加入0.5g纳米银胶并搅拌10min得到本实施例的室内空气污染物清除剂。对比例1将10ml钛酸四丁酯、0.14gmocl5、5gjfc高效渗透剂、60g如式(16)所示的化合物、0.5g纳米银胶溶于933.6ml水中搅拌均匀制备得到本对比例的室内空气污染物清除剂。测试实施例1本测试实施例用于测定实施例1和2、对比例1中制备得到的室内空气污染物清除剂的清除空气污染物的效率。取实施例1和2、对比例1中制得的室内空气污染物清除剂各200ml,根据国家标准《qbt2761-2006_室内空气净化产品净化效果检测方法》进行测试,具体结果见表1。表1经表1中实施例1~2与对比例1比较可以看出,采用本发明制备方法制备得到的室内空气污染物清除剂多种空气污染物的清除效率都得到了明显提高。测试实施例2本测试实施例用于测定实施例1和2、对比例1中制备得到的室内空气污染物清除剂在室内自然光下清除空气污染物的效率。取实施例1和2、对比例1中制得的室内空气污染物清除剂各200ml,置于封闭的3m3试验箱中,试验箱中光源为20wled灯,试验箱中放置一小型风扇,保证试验箱内空气流通,试验箱中放置加热板,在加热板上滴加200μl37%的甲醛溶液,测定试验箱内甲醛含量。具体结果如表2所示。表2实施例1实施例2对比例10h甲醛浓度(mg/m3)1.011.191.512h甲醛浓度(mg/m3)0.480.621.144h甲醛浓度(mg/m3)0.350.370.996h甲醛浓度(mg/m3)0.270.260.928h甲醛浓度(mg/m3)0.190.180.8810h甲醛浓度(mg/m3)0.130.060.71经表2中实施例1~2与对比例1比较可以看出,本发明所提供的制备方法在钛水解过程中直接掺杂钼离子和/或钨离子,将光触媒清除剂的吸收波长从388nm以下拓宽至550nm,日光或普通荧光灯照射即可激活光触媒清除剂的活性,处理气态污染物的能力提升了3倍以上,催化性能优异。以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本
技术领域
的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。当前第1页12
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