一种空气净化器用甲醛滤网复合材料及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及复合功能材料技术领域，尤其涉及一种空气净化器用甲醛滤网复合材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002]甲醛是室内常见的空气污染物，装修材料是甲醛的主要污染源，其次还来源于生活污染及室内外空气的交换，目前，室内甲醛气体是危害现代家庭健康的头号杀手。
[0003]空气净化器是一种有效去除室内甲醛气体的有效手段，常见的有活性炭滤网和光触媒滤网。活性炭过滤网采用通孔结构的铝蜂窝、塑料蜂窝或纸蜂窝为载体。与传统活性炭过滤网相比，活性炭过滤网具有更优良的气体动力学性能，体积密度小，比表面积大、吸附效率高，风阻系数小。蜂窝状活性炭滤网是在聚氨酯泡棉上载附粉状活性炭制成，其含碳量在35%_50%左右，具有活性炭高效的吸附性能，可用于空气净化，去除挥发性有机化合物甲醛、甲苯、硫化氢、氯苯和空气中的污染物。
[0004]光触媒滤网以纳米二氧化钛光触媒为原料，结合最新技术使光触媒以最小的颗粒均匀附着在不同物质表面。光触媒是以太阳光、日光灯、紫外光为能源，激发价带上的电子(e—)跃迀到导带，在价带上产生相应的空穴(h+)，生成具有极强氧化作用的活性氧和氢氧自由基，将甲醛等有害气体氧化分解成无害的COdPH2O,达到净化空气、分解有害有机物的目的。但是，活性炭滤网对甲醛达到吸附饱和后便失去对甲醛的去除功能;光触媒滤网由于纳米T12本身只对紫外光具有较好的响应，对可见光响应较差，因此对甲醛的去除率很大程度上受到光照的限制。
[0005]因此，开发出一种具有强吸附性能和高紫外可见光响应能力的甲醛滤网复合材料具有十分重要的现实意义。
【发明内容】
[0006]本发明的主要目的在于提供一种空气净化器用甲醛滤网复合材料及其制备方法，具有较高的吸附能力和催化降解能力。
[0007]为达到以上目的，本发明采用的技术方案为:
[0008]—种空气净化器用甲醛滤网复合材料的制备方法，包括以下步骤:将溶剂与交联剂混合，搅拌，加入聚I，4-二苯基丁二炔和介孔二氧化钛纳米颗粒，搅拌后得到第一混合液；向所述第一混合液中加入活性炭纤维进行交联反应，干燥后得到空气净化器用甲醛滤网复合材料。
[0009]优选的，所述的交联剂为环氧树脂。
[0010]优选的，聚I，4-二苯基丁二炔按照如下方法制备:将I，4-二苯基丁二炔和引发剂加入环己烷中，形成第二混合液;将表面活性剂溶解于NaCl溶液中，震荡，加入所述第二混合液，震荡后形成白色乳液；向所述白色乳液中加入辅助表面活性剂，搅拌，置于紫外光等下照射进行光聚合反应，洗涤，离心分离，得到聚I，4_二苯基丁二炔。
[0011]优选的，所述引发剂为安息香甲醚。
[0012]优选的，所述表面活性剂为十二烷基硫酸钠。
[0013]优选的，所述辅助表面活性剂为1-戊醇
[0014]优选的，所述介孔二氧化钛纳米颗粒按照如下方法制备:将模板剂溶解于去离子水中，搅拌，滴加钛源化合物，得到第三混合液;将所述第三混合液加热，调节PH值，移入水热高压反应釜中，在150-170°C下反应，减压抽滤、洗涤，干燥，焙烧后得到介孔二氧化钛纳米颗粒。
[0015]优选的，所述模板剂为十六烷基三甲基溴化铵
[0016]优选的，还包括对活性炭纤维进行预处理:将活性炭纤维置于NaOH溶液中浸泡，洗涤，挤压;将所述活性炭纤维置于稀硝酸溶液中浸泡，洗涤，挤压;将所述活性炭纤维置于乙醇溶液中浸泡，洗涤，干燥。
[0017]相应的，本发明还提供一种空气净化器用甲醛滤网复合材料，为聚I，4_二苯基丁二炔-介孔二氧化钛/活性炭纤维，其中，以活性炭纤维为基体材料。
[0018]本发明提供了一种空气净化器用甲醛滤网复合材料及其制备方法，包括以下步骤:将溶剂与交联剂混合，搅拌，加入聚I，4-二苯基丁二炔和介孔二氧化钛纳米颗粒，搅拌后得到第一混合液；向所述第一混合液中加入活性炭纤维进行交联反应，干燥后得到空气净化器用甲醛滤网复合材料。与现有技术相比，本发明以活性炭纤维为基体材料，其具有较大的比表面积和高的吸附活性，确保复合材料较大的吸附能力。另一方面，通过筛选具有高紫外光响应的介孔二氧化钛纳米颗粒和可见光响应的聚1，4_ 二苯基丁二炔进行复合，大大提高了复合材料的光催反应活性，提高复合材料对甲醛的降解率。实验结果表明，本发明制备的空气净化器用甲醛滤网复合材料具有较高的吸附能力和催化降解能力。
【具体实施方式】
[0019]以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。
[0020]本发明提供了一种空气净化器用甲醛滤网复合材料的制备方法，包括以下步骤:将溶剂与交联剂混合，搅拌，加入聚I，4-二苯基丁二炔和介孔二氧化钛纳米颗粒，搅拌后得到第一混合液；向所述第一混合液中加入活性炭纤维进行交联反应，干燥后得到空气净化器用甲醛滤网复合材料。
[0021 ]作为优选方案，所述溶剂优选为丙酮;所述交联剂优选为环氧树脂;干燥温度优选为70-900C，更优选为800C ο具体的，包括以下步骤:将10ml溶剂加入250ml的三口烧瓶中，然后加入1.5g交联剂，搅拌，在搅拌作用下加入聚I，4-二苯基丁二炔和介孔二氧化钛纳米颗粒，搅拌2h后得到第一混合液；向所述第一混合液中加入活性炭纤维进行交联反应，5h后在80 °C的烘箱中干燥24h，获得聚I，4-二苯基丁二炔-介孔二氧化钛/活性炭纤维滤网材料，即种空气净化器用甲醛滤网复合材料。
[0022]作为优选方案，还包括对活性炭纤维进行预处理:将活性炭纤维置于NaOH溶液中浸泡，洗涤，挤压;将所述活性炭纤维置于稀硝酸溶液中浸泡，洗涤，挤压;将所述活性炭纤维置于乙醇溶液中浸泡，洗涤，干燥。其中，NaOH溶液的浓度优选为0.4-0.6mol/L，更优选为
0.5mol/L，Na0H溶液中浸泡时间优选为0.4_lh，更优选为0.5h ；稀硝酸溶液的浓度优选为0.4-0.6mol/L，更优选为0.5mol/L，稀硝酸溶液中浸泡时间优选为0.4_lh，更优选为0.5h；乙醇溶液的浓度优选为0.4-0.6mo 1/L，更优选为0.5mo I/L，乙醇溶液中浸泡时间优选为
0.4-lh，更优选为0.5h ；干燥温度优选为100-150°C，更优选为120 °C ;干燥时间优选为20-30h，更优选为24h。活性炭纤维的预处理步骤优选为:将活性炭纤维置于0.5mol/L的NaOH溶液中浸泡0.5h后，用蒸馏水洗涤三次除去多余的碱，完成后将活性炭纤维多余的水分压干，放入0.5mol/L的稀硝酸溶液中浸泡0.5h后，蒸馏水洗涤三次出去多余的酸，完成后将活性炭纤维多余的水分压干，完成后将活性炭纤维置于0.5mol/L的乙醇溶液中浸泡0.5h后，蒸馏水洗涤三次出去多余的乙醇，再在烘箱中120 °C干燥24h获得预处理的活性炭纤维。本发明通过对活性炭纤维进行预处理，提高活性炭纤维内部的孔结构，一些杂质物，提高比表面积和吸附能力。
[0023]作为优选方案，所述聚I，4_二苯基丁二炔按照如下方法制备:将I，4_二苯基丁二炔和引发剂加入环己烷中，形成第二混合液;将表面活性剂溶解于NaCl溶液中，震荡，加入所述第二混合液，震荡后形成白色乳液；向所述白色乳液中加入辅助表面活性剂，搅拌，置于紫外光下照射进行光聚合反应，洗涤，离心分离，得到聚I，4_二苯基丁二炔。
[0024]其中，所述引发剂优选为安息香甲醚;所述表面活性剂优选为十二烷基硫酸钠;所述辅助表面活性剂优选为1-戊醇。所述第二混合液中，I，4_二苯基丁二炔的质量分数优选为8-15%，更优选为10% ;引发剂的质量分数优选为0.8-0.15%，更优选为0.1 % AaCl溶液的浓度优选为0.1-0.5mol/l，更优选为0.3mol/l；紫外光的照射时间优选为10_20h，更优选为 12h0
[0025]作为优选方案，所述介孔二氧化钛纳米颗粒按照如下方法制备:将模板剂溶解于去离子水中，搅拌，滴加钛源化合物，得到第三混合液;将所述第三混合液加热，调节PH值，移入水热高压反应釜中，在150-170°C下反应，减压抽滤、洗涤，干燥，焙烧后得到介孔二氧化钛纳米颗粒。
[0026]其中，所述模板剂优选为十六烷基三甲基溴化铵;所述钛源化合物优选为四氯化钛;所述PH值优选为8-9;焙烧温度优选为400-500°C，更优选为450°C。钛源化合物的滴加速度优选为0.5-2D/s，更优选为ID/s