磷酸钙的制备方法、及包含通过其获得的磷酸钙的有害气体及恶臭去除用组合物与流程

文档序号:19126700发布日期:2019-11-13 02:11阅读:1195来源:国知局
磷酸钙的制备方法、及包含通过其获得的磷酸钙的有害气体及恶臭去除用组合物与流程

本发明涉及磷酸钙的制备方法、及包含通过其获得的磷酸钙的有害气体及恶臭去除用组合物。



背景技术:

随着工业化的发展,大气污染日益恶化,污染物质的种类也变得越来越多样化,对人体有害的包括重金属、一氧化碳(co)、氮氧化物(nox)及挥发性有机化合物(vocs)的各种有害气体的产生率正在迅速增加。因此,随着对世界大气环境问题的关注度的提升,使用高效率的过滤器,以获得舒适的居住环境,并且随着电气、电子、半导体产业等的发展,高效率的过滤器被用于维持高洁净生产工程。

然而,这种高效率的空气过滤器的缺点在于,由于生产成本的上升,销售价格高,并且虽然有害气体的去除存在改善的空间,但去除效率仍然很低。

空气存在粉尘状态到气体状态的多种污染物质。废气中存在作为中性气体的丁烷、甲苯、苯及乙醛等和作为酸性气体的二氧化硫、一氧化碳、氮氧化物、臭氧等,烟草烟雾中存在作为中性气体的甲苯、乙醛等和作为酸性气体的乙酸、作为碱性气体的氨等,在人体中也产生二氧化碳及氨,家畜等中产生作为中性气体的甲硫醚、作为酸性气体的硫化氢、作为碱性气体的氨等。

这些污染物质可以通过设置于空气净化器、空调及全热交换器的过滤器来去除一定程度。

但是,设置于空气净化器、空调及全热交换器等的过滤器虽然对于颗粒状污染物质和生物污染物质的去除效率高,然而对于气体状物质的去除效率低。

另一方面,通常,羟基磷灰石(hydroxyapatite:hap)为磷酸钙(calciumphosphate)类陶瓷,作为形成人体骨骼的主要成分,具有优秀的骨传导性、生物活性、生物亲和性、蛋白质吸附性、重金属吸附性、抗菌性、抗病毒性等,因而主要用作骨科或牙科领域的骨替代品。



技术实现要素:

技术问题

因此,本发明的目的在于,提供如下的磷酸钙的制备方法:与现有磷酸钙的制备方法相比,能够简单地制备磷酸钙,由于所制备的磷酸钙具有大比表面积,因而即使使用少量也具有优秀的对对人体有害的有害气体的去除效率,且耐久性得到保证。

本发明的再一目的在于,提供如下的磷酸钙的制备方法:当将根据本发明制备的磷酸钙适用于工业用或家用空气净化器等时,与现有有害气体去除用吸附及或催化剂相比,能够明显降低操作费用。

本发明的另一目的在于,提供如下的组合物:可通过涂敷在过滤器及微尘口罩等来去除有害气体及恶臭。

解决问题的手段

为了解决上述问题,本发明一优选实施例的磷酸钙的制备方法的特征在于,包括:步骤(a),制备0.5~1.5m的钙盐水溶液、0.3~0.8m的磷酸盐水溶液以及0.1~0.5m的碳酸盐水溶液;步骤(b),将上述步骤(a)的磷酸盐水溶液和碳酸盐水溶液混合来制备混合溶液;步骤(c),将碱性水溶液加入上述步骤(a)的钙盐水溶液;步骤(d),将碱性水溶液加入上述步骤(b)的混合溶液;步骤(e),将上述步骤(c)的加入碱性水溶液的钙盐水溶液和上述步骤(d)的加入碱性水溶液的混合溶液混合并进行反应来制备沉淀物;以及步骤(f),对上述步骤(e)的沉淀物进行过滤、清洗及干燥来获得磷酸钙,上述磷酸钙的原级粒子大小为100nm以下,比表面积为40~150m2/g。

根据一实施例,优选地,上述钙盐为选自由ca(no3)2、ca(oh)2、caco3、ca(ch3coo)2、cacl2及caso4组成的组中的一种以上,上述磷酸盐为选自由(nh4)2hpo4、nh4h2po4、h3po4、h4p2o7、nah2po4及kh2po4组成的组中的一种以上,上述碳酸盐为选自由(nh4)2co3、nh4hco3、k2co3及na2co3组成的组中的一种以上。

根据一实施例,优选地,在上述步骤(c)中,加入上述碱性水溶液以使上述步骤(a)的钙盐水溶液的ph为8~12;在上述步骤(d)中,加入上述碱性水溶液以使上述步骤(b)的混合溶液的ph为8~12。

根据一实施例,优选地,上述碱性水溶液为选自由nh4oh、naoh、koh、lioh及mg(oh)2组成的组中的一种以上。

根据一实施例,优选地,在上述步骤(f)中,将上述步骤(e)的沉淀物用过滤器过滤,用蒸馏水或有机溶剂洗涤,并在50~100℃的温度下干燥。

根据本发明的再一实施例的包含磷酸钙的有害气体及恶臭去除用组合物的特征在于,包含磷酸钙作为有效成分,以100重量百分比的整体组合物为基准,包含0.1~10重量百分比的磷酸钙、0.5~20重量百分比的粘合剂、69~99.35重量百分比的载体溶液及0.05~1重量百分比的表面活性剂,上述磷酸钙的比表面积为40m2/g以上,上述磷酸钙去除10%以上的选自由氮氧化物(nitrogenoxide,nox)、挥发性有机化合物(volatileorganiccompounds,vocs)、一氧化碳(co)、氨(nh3)组成的组中的一种以上有害气体。

根据一实施例,优选地,上述磷酸钙为羟基磷灰石。

根据一实施例,优选地,上述粘合剂为选自由聚乙烯醇、海藻酸、明胶、纤维素及其衍生物组成的组中的一种以上。

根据一实施例,优选地,上述载体溶液为选自由水、乙醇、甲醇、乙酸乙酯、丁醇、丙二醇、丁二醇及甘油组成的组中的一种以上。

根据一实施例,优选地,上述表面活性剂为聚氧化烯类。

根据一实施例,优选地,能够产生上述恶臭的物质为甲硫醚、硫化氢、二甲二硫、甲硫醚三甲胺及亚硫酸。

发明的效果

基于本发明的磷酸钙的制备方法及包含通过其获得的磷酸钙的有害气体及恶臭去除用组合物可以用作能够去除空气中或工厂中产生的对人体有害的多种有害气体的吸附剂或催化剂,其性能优于现有有害气体去除用吸附剂或催化剂,且具有耐久性及稳定性。并且,通过喷涂方式简单地涂敷在现有在室内使用的空气净化器的过滤器、空调的过滤器、车辆的空气过滤器及微尘口罩等,可提高过滤器的效率,有效去除空气中的有害气体以及恶臭,由于其制备工艺简单,制备成本降低,因而具有经济效果。

附图说明

图1为示出根据本发明的磷酸钙的制备方法的流程图。

图2为示出自制试验机构的示意图。

图3的(a)部分及(b)部分为示出自制试验机构的图像。

图4为示出实施例1的甲醛的去除效率的曲线图。

图5为示出实施例1的氨的去除效率的曲线图。

图6为对实施例1的甲醛与氨的去除效率进行比较的曲线图。

图7的(a)部分及(b)部分为根据实施例1制备的磷酸钙的扫描电子显微镜图像。

图8示出根据比较例3和实施例1至实施例3制备的组合物的有害气体去除性能测试。

图9示出根据比较例3和实施例3及实施例4制备的组合物的有害气体去除性能测试。

图10示出根据比较例1至比较例3及实施例4的有害气体去除性能测试。

图11为示出自制微尘口罩支撑用试验机构的图像。

图12为示出用于有害气体浓度测量的gastec公司的检测管式气体测量器的图像。

图13为用于性能评估的微尘口罩试样的图像。

具体实施方式

最佳实施方式

首先,将ca(no3)2加入蒸馏水,在室温(25℃)下搅拌30分钟来制备100ml的1m的ca(no3)2水溶液(第一水溶液)。

接下来,将(nh4)2hpo4加入蒸馏水,在室温(25℃)下搅拌30分钟来制备100ml的0.6m的(nh4)2hpo4水溶液(第二水溶液),之后,将(nh4)2co3加入蒸馏水,在室温(25℃)下搅拌30分钟来制备100ml的0.3m的(nh4)2co3水溶液(第三水溶液)。

将准备的0.6m的(nh4)2hpo4水溶液(第二水溶液)和0.3m的(nh4)2co3水溶液(第三水溶液)迅速混合后,滴加nh4oh以将ph调节至10,在1m的ca(no3)2水溶液(第一水溶液)也滴加nh4oh以将ph调节至10。

之后,将混合两种水溶液的溶液和1m的ca(no3)2水溶液迅速混合,在室温(25℃)下搅拌30分钟来制备沉淀物。

最后,用过滤器过滤上述沉淀物,用蒸馏水和乙醇清洗,并在60℃的温度下干燥12小时以完成磷酸钙的制备。

本发明的实施方式

以下,参照附图详细说明根据本发明的优选实施例。

通过参照附图以及详细叙述的实施例,可明确本发明的优点及特征、及用于实现它们的方法。

然而,本发明不局限于以下公开的实施例,而是以其他多种方式来实现,本实施例仅用于使本发明的公开完整,并且为了使本发明所属技术领域的普通技术人员完全地理解发明的范畴而提供。并且,本发明仅由发明要求保护范围的范畴来进行定义。

进而,在说明本发明的过程中,在判断为相关公知技术等有可能使本发明的主旨变得模糊的情况下,将省略对其的详细说明。

以下,参照图1说明根据本发明一实施例的磷酸钙的制备方法。

图1为示出根据本发明的磷酸钙的制备方法的流程图。

根据本发明一实施例的磷酸钙的制备方法的特征在于,包括:步骤(a),制备0.5~1.5m的钙盐水溶液、0.3~0.8m的磷酸盐水溶液以及0.1~0.5m的碳酸盐水溶液;步骤(b),将上述步骤(a)的磷酸盐水溶液和碳酸盐水溶液混合来制备混合溶液;步骤(c),将碱性水溶液加入上述步骤(a)的钙盐水溶液;步骤(d),将碱性水溶液加入上述步骤(b)的混合溶液;步骤(e),将上述步骤(c)的加入碱性水溶液的钙盐水溶液和上述步骤(d)的加入碱性水溶液的混合溶液混合并进行反应来制备沉淀物;以及步骤(f),对上述步骤(e)的沉淀物进行过滤、清洗及干燥来获得磷酸钙。

在根据本发明一实施例的磷酸钙的制备方法中,上述步骤(a)s100是制备钙盐水溶液、磷酸盐水溶液及碳酸盐水溶液的步骤。

上述钙盐水溶液可通过使用搅拌器在大气压、室温(22~30℃)条件下将钙盐和蒸馏水混合10~60分钟来制备,具体地,可通过混合30分钟来制备。上述钙盐水溶液的浓度可以是0.5~1.5m,具体地,可以是1m。上述钙盐水溶液的浓度范围旨在制备具有高比表面积的磷酸钙,在超出上述范围的情况下,由于可对最终生成物产生影响,因而上述范围是优选的。

并且,上述磷酸盐水溶液及碳酸盐水溶液也通过与上述钙盐水溶液的制备方法相同的方法制备,省略对其制备方法的说明。

上述磷酸盐水溶液的浓度可以是0.3~0.8m,具体地,可以是0.6m。上述钙盐水溶液的浓度范围旨在制备具有高比表面积的磷酸钙,在超出上述范围的情况下,由于可对最终生成物产生影响,因而上述范围是优选的。

上述碳酸盐水溶液的浓度可以是0.1~0.5m,具体地,可以是0.3m。上述碳酸盐水溶液的浓度范围旨在制备具有高比表面积的磷酸钙,在超出上述范围的情况下,由于可对最终生成物产生影响,因而上述范围是优选的。

上述钙盐可以是选自由ca(no3)2、ca(oh)2、caco3、ca(ch3coo)2、cacl2及caso4组成的组中的一种以上,具体地,可以是ca(no3)2。

上述磷酸盐可以是选自由(nh4)2hpo4、nh4h2po4、h3po4、h4p2o7、nah2po4及kh2po4组成的组中的一种以上,具体地,可以是(nh4)2hpo4。

上述碳酸盐可以是选自由(nh4)2co3、nh4hco3、k2co3及na2co3组成的组中的一种以上,具体地,可以是(nh4)2co3。

在根据本发明一实施例的磷酸钙的制备方法中,上述步骤(b)s200是将上述步骤(a)的磷酸盐水溶液和碳酸盐水溶液混合来制备混合溶液的步骤。

只要是能够迅速混合的方法,上述步骤(b)s200的制备混合溶液的步骤则不加以限制。

在根据本发明一实施例的磷酸钙的制备方法中,上述步骤(c)s300是将碱性水溶液加入上述步骤(a)s100的ca(no3)2水溶液的步骤。

在上述步骤(c)s300中,加入上述碱性水溶液以使上述步骤(a)s100的钙盐水溶液的ph为8~12,具体地,可以加入上述碱性水溶液以使上述步骤(a)s100的钙盐水溶液的ph为10。

当上述钙盐水溶液的ph大于12时,由于ca离子以ca(oh)2形式再析出,可对最终生成物产生影响,因而上述范围是优选的。

在根据本发明一实施例的磷酸钙的制备方法中,上述步骤(d)s400是将碱性水溶液加入上述步骤(b)s200的混合溶液的步骤。

在上述步骤(d)s400中,加入上述碱性水溶液以使上述步骤(b)s200的混合溶液的ph为8~12,具体地,可以加入上述碱性水溶液以使上述步骤(b)s200的钙盐水溶液的ph为10。当混合上述磷酸盐水溶液与碳酸盐水溶液的混合溶液的ph超出上述范围时,由于可对最终生成物产生影响,因而上述范围是优选的。可通过ph测量器测量上述步骤(c)s300的上述ca(no3)2水溶液和上述步骤(d)s400的上述混合溶液的ph,并且省略对其的说明。

在根据本发明一实施例的磷酸钙的制备方法中,上述步骤(e)s500是,将上述步骤(c)s300的加入碱性水溶液的钙盐水溶液和上述步骤(d)s400的加入碱性水溶液的混合溶液混合并进行反应来制备沉淀物的步骤。

其中,上述沉淀物可以是沉淀的磷酸钙。

上述碱性水溶液可以是选自由nh4oh、naoh、koh、lioh及mg(oh)2组成的组中的一种以上,具体地,可以是nh4oh。

在上述步骤(e)s500中,可以使用搅拌器进行10~120分钟,具体地,可以使用搅拌器进行30分钟。

在根据本发明一实施例的磷酸钙的制备方法中,上述步骤(f)s600是对上述步骤(e)s500的沉淀物进行过滤、清洗及干燥来获得磷酸钙的步骤。

在上述步骤(f)s600中,上述步骤(e)s500的沉淀物可使用过滤器进行过滤、使用蒸馏水或有机溶剂进行清洗,且在50~100℃的温度下干燥。

上述步骤(e)s500的沉淀物的过滤是用于去除上述步骤(e)s500的反应后残留在水溶液的残留物,且用于回收所生成的磷酸钙,只要是能够获得在上述水溶液上所生成的磷酸钙的方法,则不加以限制。

在过滤上述步骤(e)s500的沉淀物后,可使用蒸馏水或有机溶剂来进行清洗,可以使用上述蒸馏水或有机溶剂反复清洗2~3次,也可以将其再分散在有机溶剂后过滤,并且可以使用蒸馏水和有机溶剂来进行清洗,其方法不加以限制。

只要是能够清洗乙醇、甲醇等的上述沉淀物,则上述有机溶剂不加以限制。

在清洗上述沉淀物后,可将所清洗的上述沉淀物在50~100℃的的温度下干燥10~24小时,具体地,在60℃的温度下干燥12小时。当上述干燥温度小于50℃时,不能很好的实现沉淀物的干燥,当上述干燥温度大于100℃时,可产生沉淀物的变色及特性变化,因而上述范围是优选的。

在上述步骤(f)s600中获得沉淀物可以是磷酸钙,比表面积可以是40~150m2/g的范围。并且,上述磷酸钙的原级粒子(primaryparticle)大小为100nm以下,并且可以是上述原级粒子(primaryparticle)聚集的形式。具体地,上述原级粒子(primaryparticle)大小可以是1~100nm。

通过使用根据本发明的制备方法制备的磷酸钙来去除的有害气体可以是选自由氮氧化物(nitrogenoxide,nox)、挥发性有机化合物(volatileorganiccompounds,vocs)、一氧化碳(co)、氨(nh3)组成的组中的一种以上,可以是产生恶臭的甲硫醚、硫化氢、二甲二硫、甲硫醚三甲胺及亚硫酸等。

可提供根据本发明一实施例的磷酸钙。

上述磷酸钙的原级粒子(primaryparticle)大小为100nm以下,可以是上述原级粒子(primaryparticle)聚集的形式。具体地,上述原级粒子(primaryparticle)大小可以是1~100nm。

上述磷酸钙的比表面积(specificsurfacearea)可以是40~150m2/g的范围。

上述磷酸钙的有害气体去除效率可以是78~99.8%。

在本发明中,上述原级粒子(primaryparticle)是指磷酸钙。

可提供根据本发明再一实施例的有害气体及恶臭去除用组合物。

根据本发明再一实施例的有害气体及恶臭去除用组合物的特征在于包含磷酸钙作为有效成分。

具体地,上述磷酸钙可以是羟基磷灰石。

上述羟基磷灰石可以是通过共沉淀法制备的几纳米至数十纳米大小,比表面积可以是40m2/g以上。

上述羟基磷灰石是一种磷酸钙,用作人造牙根或骨填充材料等的生物硬组织代替材料,单晶等的棒状羟基磷灰石用于增加人造骨的断裂强度。并且,由于上述羟基磷灰石在晶体表面均呈阳极(+)和阴极(-),因而可以显著提高吸附效能,由此因具有优秀的除臭效果,还可以用于去除恶臭的肥皂、天然无机抗菌剂等。并且,除了共沉淀法之外,上述羟基磷灰石还可以通过水热合成法及固相反应法等合成,通过适用用于调节磷灰石的纵横比(aspectratio)的技术及诱导晶体结构上的缺陷来调节晶体表面的阳极(+)和阴极(-)的面积及表面极性强度,从而可提高靶的吸附效能。

上述羟基磷灰石是固体成分,以100重量百分比的本发明一实施例的组合物为基准,可包含0.1~10重量百分比的上述固体成分,当上述固体成分的含量超出上述范围时,上述固体成分不能在根据本发明制备的组合物内实现均匀地分散,因而可妨碍过滤器或微尘口罩的初期分馏去除效率。

在根据本发明再一实施例的有害气体及恶臭去除用组合物中,还可以包含粘合剂、载体溶液及表面活性剂,载体溶液的的含量可根据上述组合物的磷酸钙的的含量变化。

具体地,上述磷酸钙、粘合剂、载体溶液及表面活性剂可以以100重量百分比的整体组合物为基准,包含0.1~10重量百分比的磷酸钙、0.5~20重量百分比的粘合剂、69~99.35重量百分比的载体溶液及0.05~1重量百分比的表面活性剂。

具体地,上述磷酸钙可以是羟基磷灰石,可以是粉末形式。

当上述磷酸钙小于0.1重量百分比时,有害气体去除效率下降,当大于10重量百分比时,因上述组合物涂敷在过滤器并干燥后不能形成完全的粘合从而可生成粉尘,因而上述范围是优选的。

当上述载体溶液小于69重量百分比时,上述羟基磷灰石不能充分分散,喷涂不均匀,当大于99.35重量百分比时,由于粘合剂的含量过低而不能通过涂敷在过滤器或微尘口罩来与表面充分结合,导致粉末脱落,因而上述范围是优选的。

上述载体溶液是以喷涂方式喷射本发明的组合物的分散液,可以是选自由水、乙醇、甲醇、乙酸乙酯、丁醇、丙二醇、丁二醇及甘油组成的组中的一种以上,具体地,可以是水,可以根据使用环境及条件混合使用。

当上述粘合剂小于0.5重量百分比时,上述组合物中作为吸附剂的固体成分不能附着于过滤器的表面,当大于20重量百分比时,由于粘度过高,磷酸钙不能在组合物内分散,且不能均匀喷涂,因而上述范围是优选的。

上述粘合剂可以是选自由聚乙烯醇、海藻酸、明胶、纤维素及其衍生物组成的组中的一种以上,具体地,可以是聚乙烯醇。并且,上述粘合剂可以以溶解在固体成分或溶剂的状态使用,此时,在溶解在溶剂的状态的情况下,其溶剂包含在有机溶剂的重量百分比。

上述表面活性剂可以是聚氧化烯类,只要是能够提高消泡剂作用和稳定性的,对其种类不加以限制。

当上述表面活性剂小于0.05重量百分比时,因不能起到消泡剂作用而生成泡沫,当大于1重量百分比时,可对原料的吸附特性产生影响且不经济,因而上述范围是优选的。

在根据本发明的再一实施例制备的有害气体及恶臭去除用组合物中,除了如上所述的组合成分之外,还可以包含可提高有害气体去除效率的添加剂、杀菌剂及芳香剂成分,进一步包含的重量百分比是载体溶液的重量百分比从减去,对其种类不加以限制。

本发明中所要去除的有害气体可以是选自由氮氧化物(nitrogenoxide,nox)、挥发性有机化合物(volatileorganiccompounds,vocs)、一氧化碳(co)、氨(nh3)组成的组中的一种以上,作为可产生恶臭的物质可以是甲硫醚、硫化氢、二甲二硫、甲硫醚三甲胺、亚硫酸等。

根据本发明的再一实施例制备的有害气体及恶臭去除用组合物可以去除10%以上的选自由上述氮氧化物、挥发性有机化合物、一氧化碳(co)、氨组成的组中的一种以上的有害气体,根据环境、条件及物质,可以去除10~100%的有害气体及恶臭。

根据本发明的有害气体及恶臭去除用组合物可通过使用搅拌器搅拌上述磷酸钙、水、聚乙烯醇及表面活性剂来制备,对搅拌温度和搅拌时间不加以限制。

根据本发明的另一实施例,还可以提供有害气体及恶臭去除用喷雾,其特征在于,包括喷涂用盖部以及填充在上述盖部内的组合物,以100重量百分比的整体组合物为基准,上述组合物包含0.1~10重量百分比的磷酸钙、0.5~20重量百分比的粘合剂、69~99.35重量百分比的载体溶液及0.05~1重量百分比的表面活性剂。

只要是常用喷雾器,则对上述喷涂用盖部不加以限制,当向过滤器喷射大量时,可通过使用与大容量压缩机相连接的喷枪来喷涂上述组合物。并且,由于以上说明了上述组合物的粘度及重量比,因而将省略对其的说明。

根据本发明一实施例的有害气体及恶臭去除用组合物可通过使用如上所述的喷雾器、与压缩机相连接的喷枪来喷涂,但不限于此,只要是能够以液体状态涂敷的,则对其种类不加以限制。

以下,通过具体实施例更详细地说明本发明。

实施例1:磷酸钙的制备

首先,将ca(no3)2加入蒸馏水,在室温(25℃)下搅拌30分钟来制备100ml的1m的ca(no3)2水溶液(第一水溶液)。

接下来,将(nh4)2hpo4加入蒸馏水,在室温(25℃)下搅拌30分钟来制备100ml的0.6m的(nh4)2hpo4水溶液(第二水溶液),之后,将(nh4)2co3加入蒸馏水,在室温(25℃)下搅拌30分钟来制备100ml的0.3m的(nh4)2co3水溶液(第三水溶液)。

将准备的0.6m的(nh4)2hpo4水溶液(第二水溶液)和0.3m的(nh4)2co3水溶液(第三水溶液)迅速混合后,滴加nh4oh以将ph调节至10,在1m的ca(no3)2水溶液(第一水溶液)也滴加nh4oh以将ph调节至10。

之后,将混合两种水溶液的溶液和1m的ca(no3)2水溶液迅速混合,在室温(25℃)下搅拌30分钟来制备沉淀物。

最后,用过滤器过滤上述沉淀物,用蒸馏水和乙醇清洗,并在60℃的温度下干燥12小时以完成磷酸钙的制备。

实施例2:有害气体及恶臭去除用组合物

准备了根据实施例1制备的10g的磷酸钙粉末和1g的表面活性剂。

将600ml的聚乙烯醇(5wt%)水溶液和389ml的水混合并准备。

最后,将上述准备的原料放入机械搅拌器,在25℃的温度下搅拌以完成组合物的制备。

实施例3:有害气体及恶臭去除用组合物

以与实施例2相同的方法实施,加入20g的磷酸钙粉末及379ml的水来代替10g的磷酸钙粉末及389ml的水来制备组合物。

实施例4:有害气体及恶臭去除用组合物

以与实施例2相同的方法实施,加入10g的磷酸钙粉末及369ml的水来代替10g的磷酸钙粉末及389ml的水来制备组合物。

实施例5:有害气体及恶臭去除用组合物

以与实施例4相同的方法实施,加入319ml的水、40ml的天然扁柏水及10ml的天然扁柏油来代替369ml的水来制备组合物。

比较例1

以与实施例4相同的方法实施,使用市售的c公司的a类型磷酸钙粉末来代替合成磷酸钙粉末来制备组合。

比较例2

以与实施例4相同的方法实施,使用市售的c公司的b类型磷酸钙粉末来代替合成磷酸钙粉末来制备组合。

比较例3

购买市售的微尘口罩并准备。

试验机构的制作

为了确认根据实施例1制备的磷酸钙的有害气体的去除,制作了如图2及图3所示的自我试验机构。

图2为示出自制试验机构的示意图,图3的(a)部分及(b)部分为示出自制试验机构的图像。

简单说明上述试验机构1,由上部垫圈适配器10、盖部过滤器20、垫圈30、垫圈内部的圆孔40、下部过滤器及管垫圈适配器50组成,使用夹具使其相结合,并且通过将磷酸钙置于上述垫圈内部的圆孔40来使用。

上述试验机构的工作原理如下:将磷酸钙置于上述垫圈内部的圆孔40后,将捕集有害气体的泰德拉袋(tedlarbag)注入上部垫圈适配器10,重新捕集由下部管垫圈适配器50排出的气体,从而可以测量有害气体的浓度。使用500ml以上的大型注射器向上述下部管垫圈适配器50吸入有害气体,并将捕集在上述注射器的有害气体转移到气体采样用泰德拉袋(tedlargassamplingbag),从而可以有害气体浓度测量器测量浓度。

上述有害气体浓度测量器使用gastec公司的检测管式气体测量器(gv-100s)来进行测量。

(甲醛(hcho)气体测量用检测管使用no.91l,氨(nh3)气体测量用检测管使用no.3l。)

实验例1:磷酸钙的性能评估

使用甲醛作为有害气体,上述甲醛气体通过汽化甲醛溶液并捕集在气体采样用泰德拉袋来制备,将上述初期甲醛气体的浓度设为32ppm。

为了测量根据上述试验机构的有害气体的浓度的变化,通过捕集加入初期甲醛气体(浓度:32ppm)后所排出的甲醛来测量了浓度。

并且,将根据实施例1制备的0.1g的磷酸钙置于上述垫圈内部的圆孔,加入初期甲醛气体来测量了磷酸钙的甲醛气体去除效能。

重复10次如上所述的过程(加入气体以测量磷酸钙的甲醛去除效能),并示于下表1及表4,之后,在没有甲醛及空气的流动的状态下,放置30分钟后,重复测量10次,放置3天后,再测量1次,并将其结果示于表2。

图4为示出实施例1的甲醛的去除效率的曲线图。

表1

对于甲醛的磷酸钙的性能评估

表2

放置30分钟及3天后的磷酸钙的性能评估

参照上述表1、表2及图4,可以确认根据实施例1制备的磷酸钙的初期甲醛去除效率为99.80%,尤其,可以确认,即使连续测量10次(第一次99.8%,第十次83.8%)也显示80%以上的甲醛去除效率。并且,即使测量10次之后,放置30分钟,再连续测量10次也显示79.84%(第一次89.92%,第十次79.84%)的高去除效率。

并且,根据实施例1制备的磷酸钙更有效,如测量10次(83.87%)后,放置30分钟,再测量时的第一次(89.92%)测量结果所示,可以确认保证(提高)了甲醛去除效率,并且在放置3天后测量结果中也能够确认甲醛去除效率(97.98%)得到提高。

如上所述的结果(重复使用和停止使用)可以表明,根据实施例1制备的磷酸钙具有优秀的甲醛去除效率,且具有优秀的耐久性及稳定性。

实验例2:磷酸钙的性能评估

使用氨作为有害气体,上述氨气体通过汽化氨溶液并捕集在气体采样用泰德拉袋来制备,将上述氨气体的浓度设为30ppm。

为了测量根据上述试验机构的氨气体的浓度变化,通过捕集加入初期氨气体(浓度:30ppm)后所排出的氨气体来测量了浓度。

并且,将根据实施例1制备的0.1g的磷酸钙置于上述垫圈内部的圆孔,加入初期氨气体来测量了磷酸钙的氨气体去除效能。

在重复测量10次如上所述的过程后,在没有氨气体及空气的流动的状态下,放置30分钟后,再测量1次,并将其结果示于表3及图5。

图5为示出实施例1的氨的去除效率的曲线图。

表3

对于氨的磷酸钙的性能评估

参照上述表3及图5,可以确认根据实施例1制备的磷酸钙的初期氨去除效率为80.95%,尤其,可以确认,即使连续测量10次(第一次80.95%,第十次95.24%)也显示80.95%以上的氨去除效率,且可以确认更加趋于稳定化。并且,即使测量10次之后,放置30分钟,再测量也显示95.24%的高去除效率且趋于稳定化。

上述与第一次或第三次相比,从第三次开始氨去除效率得到提高的原因于,位于试验机构的磷酸钙不均匀所致,通过重复试验来使磷酸钙均匀分布,从而以稳定的状态显示出效果。

图6为对实施例1的甲醛与氨的去除效率进行比较的曲线图。

如上所述的结果(重复使用和停止使用)可以表明,根据实施例1制备的磷酸钙具有优秀的氨去除效率,且具有优秀的耐久性及稳定性。

实验例3:测量磷酸钙的粒子大小及比表面积

图7的(a)部分及(b)部分为根据实施例1制备的磷酸钙的扫描电子显微镜图像。

确认了根据上述实施例1制备的磷酸钙为100nm以下的粒子聚集的形态,可以确认由于微粒的粒子组成,因而根据实施例1制备的磷酸钙具有优秀的有害气体去除率。

通过bet测量法测量了根据实施例1制备的磷酸钙的粒子大小及比表面积。

确认了根据上述实施例1制备的磷酸钙的比表面积(specificsurfacearea,ssa)为134.3949m2/g,可以确认由于比表面积大,因此根据实施例1制备的磷酸钙具有优秀的有害气体去除率。

实验例4:有害气体及恶臭去除用组合物的性能评估

将根据本发明的实施例2至比较例2制备组合物涂敷在微尘口罩并评估了其性能。

图8示出根据比较例3和实施例2至实施例4制备的组合物的有害气体去除性能测试,图9示出根据比较例3和实施例4及实施例5制备的组合物的有害气体去除性能测试,图10示出根据比较例1至比较例3及实施例4的有害气体去除性能测试。

图11为示出自制微尘口罩支撑用试验机构的图像,图12为示出用于有害气体浓度的测量的gastec公司的检测管式气体测量器的图像,图13为用于性能评估的微尘口罩试样的图像。

将根据实施例2至比较例2制备的组合物分别在相同的微尘口罩上喷涂20次,每次喷涂约3ml,之后在常温下自然干燥90分钟,

一氧化碳及氮氧化物通过捕集符合euro6基准的bmw公司的柴油车辆的废气并稀释来制备。

甲醛及氨气体通过汽化甲醛溶液及氨溶液并捕集气体采样用泰德拉袋来制备。

将市售中的微尘口罩固定在自制微尘口罩支撑用试验机构后,进行性能评估。

其中,在试验机构中,通过使用垫圈(gasket)和夹具(clamp)来防止在微尘口罩中产生泄漏(leak)。

使用gastec公司的检测管式气体测量器(gv-100s)测量了气体浓度。

(甲醛气体测量用检测管使用no.91l,氨气体测量用检测管使用no.3l,废气中的一氧化碳测量用检测管使用no.1lc,以及氮氧化物(no+no2)测量用检测管使用no.11l。)

以下表4及表5示出将根据实施例2至比较例2制备的组合物涂敷在微尘口罩后的微尘口罩的有害气体去除效能。

表4

微尘口罩性能测试结果

表5

有害气体去除率

参照上述表4及表5、图8至图10,可以确认比较例3(市售中的微尘口罩)仅去除36%的氨,不能去除其他有害气体。并且,可以确认,对于一氧化碳、氮氧化物、氨及甲醛,比较例1及比较例2虽然显示出高于比较例3的有害气体去除率,但是不能均匀去除各有害气体,相反地,实施例2至实施例5则能够以高效率均匀去除各有害气体。尤其,在实施例3中,可以确认28.6%的一氧化碳、71.4%的氮氧化物、76.0%的氨及38.9%甲醛的高有害气体去除率。

基于上述试验结果,可以确认根据本发明的组合物具有优秀的有害气体及恶臭去除特性。

以上,尽管对与根据本发明一实施例的磷酸钙的制备方法、及包含通过其获得的磷酸钙的有害气体及恶臭去除用组合物进行了说明,但是显而易见的是,可以在不脱离本发明的范围的情况下进行各种变形。

因此,本发明的范围不应限于所描述的实施例,而应由发明要求保护范围以及等同于发明要求保护范围的来确定。

即,应当理解的是,上述实施例在所有方面上为示例性的,而不是限制性的,并且本发明的范围由所附发明要求保护范围来示出,而不是详细的说明,并且,发明要求保护范围的意义及范围、其等同概念中得出的所有变更或变形的形态都应被解释为包括在本发明的范围内。

产业上的可利用性

基于本发明的磷酸钙的制备方法及包含通过其获得的磷酸钙的有害气体及恶臭去除用组合物可以用作能够去除空气中或工厂中产生的对人体有害的多种有害气体的吸附剂或催化剂,其性能优于现有有害气体去除用吸附剂或催化剂,且具有耐久性及稳定性。并且,通过喷涂方式简单地涂敷在现有在室内使用的空气净化器的过滤器、空调的过滤器、车辆的空气过滤器及微尘口罩等,可提高过滤器的效率,有效去除空气中的有害气体以及恶臭,由于其制备工艺简单,制备成本降低,因而具有经济效果。

当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1