一种负氧离子光触媒甲醛分解液及其制备方法与流程

本发明属于空气净化领域，特别涉及一种负氧离子光触媒除甲醛分解液及其制备方法。

背景技术：

空气是人类赖以生存的重要外界环境之一，那么室内空气污染又来源于室内装饰装修及家具释放出来的有机污染物，如甲醛、苯、甲苯、二苯、voc等有害气体。如果人类生活在这样的污染环境中可引起眼、鼻、喉及呼吸道刺激、还可引起头痛、头晕、恶心、胸闷、精神不振等不适症状，而离开这个环境这些症状即可缓解或消失。世界卫生组织(who)研究表明，长期接触甲醛、苯、甲苯、二苯、voc等有害气体，可能会导致癌症、白血病等恶性疾病。

在我国，随着近年来城市化进程的不断深入，大量新建房屋面积投入使用，致使室内装饰装修及建材家具的需求日益加大，现代建筑装饰装修以及复合家具的大量使用将大量有机挥发物质带入室内，其中就包括甲醛、苯、甲苯、二苯、voc等有害气体。再有室内各种家居用品、被褥、鞋、袜等个人用品，存放时间久了都会聚集大量细菌、真菌和尘螨的污染，在持续潮湿、通风不畅、有营养物质的环境容易产生微生物污染，从而产生异味，微生物污染是引发各种感染、过敏性疾病和传染性疾病的主要原因，这些污染物严重的影响室内空气质量和人们的身体健康，使得人们工作和生活质量下降，保持良好的室内空气质量可以提高人们的生活质量和工作效率。

目前处理异味和室内污染的直接方法很多，主要就是采用传统光催化和物理吸附方法、以及香精味为主的空气清新剂，表面上“掩盖”异味，使人们对异味的感觉得到缓解，实际上并没有彻底消除异味和污染问题，其次就是采用吸附法利用活性炭和植物等，作用效果是有限，并没有从根本上解决污染问题，目前市场上出现了一些光触媒产品，但其对甲醛的清除效果并不理想。

技术实现要素：

为解决以上技术问题，本发明提供了一种负氧离子光触媒甲醛分解液，由以下组分构成：甲醛捕捉剂8～14份、纳米光触媒3～5份、纳米银离子3～5份、负离子粉4～6份、纤维素6～10份、乙醇3～5份、香精0.3～0.7份、去离子水75.3～80.5份。

优选的，所述甲醛捕捉剂为多孔蒙脱土、活性炭、竹碳椰维炭中的一种或几种。

优选的，所述纳米光触媒为锐钛型或金红石型纳米二氧化钛。

优选的，所述负氧离子为水溶性晶体。

优选的，所述香精为薰衣草香精或玫瑰香精。

本发明还提供了一种负氧离子光触媒甲醛分解液的制备方法，制备方法如下：

s1、将甲醛捕捉剂、纳米光触媒、纳米银离子、负离子粉、香精分别与去离子水按照1∶1混合形成相应的溶液；

s2、将纳米光触媒溶液、纳米银离子溶液和负氧离子溶液充分搅拌混合均匀，得到中间混合物；

s3、将中间混合物、纤维素、乙醇和剩余的去离子水投入到反应罐中，开始升温至45～60度，以搅拌速度为80～100转/分钟搅拌20分钟，然后再加入甲醛捕捉剂溶液和香精溶液，再继续搅拌30分钟即可。

本发明具有的有益效果：

本发明的负氧离子光触媒除甲醛分解液及其制备方法，具有强烈的催化降解功能、能够长效释放负氧离子，由于加入了甲醛捕捉剂和高活性纳米tio2及高效杀菌ag+能够彻底杀灭细菌和微生物的杀菌剂及除味剂，能够对细菌和微生物及装饰装修带来的甲醛、苯类、voc等有害气体，彻底的进行捕捉、分解、改变有机物分子的空间结构，转化为无味无害的分子，释放负氧离子、杀菌消毒，从而彻底有效的清除室内空气污染。

本发明中纤维素作为载体，在负氧离子的作用下发生氧化反应，增强纤维素的粘结性，本发明制备步骤s2所述的中间混合物与纤维素和乙醇混合，并进行加热处理；首先，纤维素加热后尤其是被负氧离子氧化后，其纤维骨架的强度和连接性得到显著增强，对中间混合物的束缚性更强，有效防止纳米光触媒材料、纳米银离子及负氧离子在干燥后的剥落；其次，乙醇在负氧离子的作用下会有部分乙醇分子与纤维素发生化学氧化反应，增强纤维素的骨架结构，另一方面乙醇会挥发，挥发掉乙醇后的材料会形成很多微孔，使材料表面粗糙、凹凸不平，该结构使纳米光触媒能够更多的接触到光、水、氧气、有害物质等，从而能够产生更多的具有氧化能力的光生活性基团，也有利于降解空气中的有毒有害气体、杀灭细菌、净化空气，同时乙醇的缓慢挥发也会使纳米光触媒、纳米银离子和负氧离子等释放到空气中，进一步加深对空气的净化作用。

本发明中甲醛捕捉剂全部采用的具有吸附作用的物理捕捉剂，化学捕捉剂会在光生活性基团的作用下失效，本发明在制作步骤的最后加入甲醛捕捉剂，一方面，纳米光触媒材料、纳米银离子、负离子粉已经被纤维素形成的骨架固定，因此三者不会堵塞物理甲醛捕捉剂的微孔结构，另一方面，物理甲醛捕捉剂本身就具有疏松多孔的结构，能够使本发明材料的整体结构趋于疏松多孔，从而有利于材料产生更多的具有氧化能力的光生活性基团。

本发明对甲醛等醛类具有较强的清除率，甲醛捕捉剂能够将空气中甲醛及其他有害物质捕捉到材料内部，能够更轻易的去除甲醛及其它有害物质，本发明环境污染小、杀菌消毒、净化空气的能力强大，并且其结构强度高，能够保证长效持久释放负氧离子及具有净化能力的光生活性基团，从而彻底有效的清除室内空气污染，是净化室内空气及环境治理之佳品。

附图说明

图1本发明与市场除甲醛产品的第一次实验结果图。

图2本发明与市场除甲醛产品的第二次实验结果图。

图3本发明与市场除甲醛产品的第三次实验结果图。

图4本发明与市场除甲醛产品的第四次实验结果图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的方案进行清楚完整的描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未指明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

实施例1

取多孔蒙脱土8份、锐钛型纳米二氧化钛3份、纳米银离子3份、白负离子粉4份、纤维素6份、乙醇3份、薰衣草香精0.3份、去离子水75.3份，

其中白负离子粉产自灵寿县鼎鸿矿产品加工厂，规格为50000ino/m³。

s1、将多孔蒙脱土、锐钛型纳米二氧化钛、纳米银离子、白负离子粉、香精分别与去离子水按照1∶1的比例混合制成相应的溶液；

s2、将纳米光触媒溶液、纳米银离子溶液和负氧离子溶液充分搅拌混合均匀，得到中间混合物；本发明中白负离子粉能够长效释放负氧离子，并且本发明的白负离子粉为水溶性晶体，在制备过程中将纳米光触媒、纳米银离子和负氧离子进行预先混合，白负离子粉比纳米光触媒和纳米银离子的粒径大，所以负氧离子具有分散剂和研磨剂的作用，能够防止纳米光触媒材料、纳米银离子以及自身发生团结现象，或者三者之间发生团聚联结，影响各种功能性材料发挥作用，同时，负氧离子具有玻璃光泽和松脂光泽能够反射可见光，增加纳米光触媒与光的接触几率，提高纳米光触媒的催化性能

s3、将中间混合物、纤维素、乙醇和剩余的去离子水投入到反应罐中，开始升温至45度，以搅拌速度为80转/分钟搅拌20分钟，然后再加入甲醛捕捉剂溶液和香精溶液，再继续搅拌30分钟即可。

实施例2

取多孔蒙脱土14份、锐钛型纳米二氧化钛5份、纳米银离子5份、电气石粉6份、纤维素10份、乙醇5份、薰衣草香精0.7份、去离子水80.5份，

其中电气石产自新疆阿勒泰。

s1、将多孔蒙脱土、锐钛型纳米二氧化钛、纳米银离子、电气石粉、香精分别与去离子水按照1∶1的比例混合制成相应的溶液；

s2、将纳米光触媒溶液、纳米银离子溶液和负氧离子溶液充分搅拌混合均匀，得到中间混合物；

s3、将中间混合物、纤维素、乙醇和剩余的去离子水投入到反应罐中，开始升温至60度，以搅拌速度为100转/分钟搅拌20分钟，然后再加入甲醛捕捉剂溶液和香精溶液，再继续搅拌30分钟即可。

实施例3

取多孔蒙脱土10份、锐钛型纳米二氧化钛4份、纳米银离子4份、水溶负离子5份、纤维素8份、乙醇4份、玫瑰香精0.5份、去离子水77份，

其中水溶负离子产自灵寿县鼎鸿矿产品加工厂，规格＞90000ino/m³。

s1、将多孔蒙脱土、锐钛型纳米二氧化钛、纳米银离子、水溶负离子、香精分别与去离子水按照1∶1的比例混合制成相应的溶液；

s2、将纳米光触媒溶液、纳米银离子溶液和负氧离子溶液充分搅拌混合均匀，得到中间混合物；

s3、将中间混合物、纤维素、乙醇和剩余的去离子水投入到反应罐中，开始升温至50度，以搅拌速度为85转/分钟搅拌20分钟，然后再加入甲醛捕捉剂溶液和香精溶液，再继续搅拌30分钟即可。

将本发明与市场上的除甲醛产品进行性能测试，实验在40升环境实验舱中进行，将5微升甲醛溶液完全挥发，大约产生2000微克甲醛，浓度为50微克/升，用甲醛测试仪测定浓度为49.5微克/升，设定挥发时间为2小时，平衡时间48小时，其中甲醛2h自然衰减后的浓度为34.5微克/升，测试结果如图1、图2、图3、图4，其中除甲醛光触媒墙漆涂在平板上。由图可知，香精类甲醛净化产品对甲醛没有净化作用；活性炭产品开始还具有明显的吸附效果，第二次吸附时达到了饱和，之后的实验，不仅没有净化甲醛，甚至还释放甲醛，危害更大；市场上购得的除甲醛光触媒墙漆，从四次实验结果来看，其除甲醛效果逐渐降低；而本发明除甲醛效果经过四次吸附实验，仍然具有很强的除甲醛能力。

以上所述，仅是本发明较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。