一种用于新风机中去除臭氧的光催化技术制造技术

本发明专利技术涉及一种用于新风机中利用光催化技术分解臭氧，解决室内空气臭氧超标的方法。利用水热合成法制备具有介孔结构、高光催化活性的TiO2材料，利用该方法制备的光催化剂具有介孔结构，而且具有高效去除甲醛的光催化效率。其特征在于制备方法如下：将一定量的钛醇盐溶解于无水乙醇，制备得溶液A；将质量百分含量为15～35％的模板剂和质量百分含量为10％～25％的螯合剂(以占钛醇盐原料的质量百分含量计算)溶解于去离子水，制备得溶液B；将A和B溶液混合制得悬浮液，并移入有聚四氟乙烯内衬的晶化反应釜，150～220℃下反应6～24h后，将反应釜冷却至室温，将反应产物离心分离出沉淀，用去离子水和无水乙醇清洗5‑10次，抽滤得到的样品在100‑120℃烘箱内干燥12～24h，获得粉体，以1～5℃/min升温至450‑650℃马弗炉中焙烧3～5h，获得具有介孔结构的TiO2光催化剂。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种在新风机中利用光催化技术分解臭氧，解决室内空气臭氧超标的方法。技术背景臭氧在大气顶层是有益的物质，但是在近地面，强氧化性的臭氧却对人类及环境产生很大的危害。它不仅对人体呼吸系统及其它生物有较大的危害，而且还是城市光化学烟雾的重要组分。资料显示，可引起机体敏感性生理生化指标和人自觉症状指标变化的O3作用阈值浓度约为0.10～0.14mg/m3，当室内环境臭氧浓度达0.2mg/m3以上时，就会对人体产生危害。我国空气(室内)质量卫生规范中规定，室内空气臭氧限值均值为1小时0.1mg/m3。所以，将室内过量的臭氧进行处理，使其分解为无害的物质是非常重要的。目前，新风机广泛应用于写字楼、住房、百货商店、银行等不同建筑物中，实现将室外新鲜空气与室内污浊空气不间断置换，让长时间待在室内的人们能够呼吸到新鲜空气，而且新风机内设置过滤器，过滤器能够滤除掉新鲜空气中的细菌、颗粒物及有害物质，保证引入室内的新鲜空气处于洁净，进一步来说，新风机内还设置有热交换器，使得排出的室内空气和引入的室外空气之间进行换热，实现室内温度的回收，避免冷热能的浪费。但是，市场上大多新风机中都装有静电除尘装置，在运行过程中产生了大量的臭氧，导致室内臭氧浓度超标，造成二次污染。本专利技术针对这一问题，在新风机中利用光催化技术分解臭氧，解决臭氧超标问题。
技术实现思路
本专利技术采用水热合成法制备具有介孔结构、高效光催化性能的TiO2光催化剂，将介孔TiO2制成直径为2-3mm的球形颗粒，装入蜂窝状滤网中，作为新风机光催化组件使用。水热合成制备方法如下：(1)将一定量的钛醇盐溶解于无水乙醇，磁力搅拌使其完全溶解，制备得溶液A；(2)将质量百分含量为15～35％的模板剂和质量百分含量为10％～25％的螯合剂(质量百分含量均以某物质占钛醇盐原料的质量百分含量计算)溶解于去离子水，磁力搅拌使其完全溶解，制备得溶液B；(3)将A和B溶液混合，搅拌，制得悬浮液；(4)将悬浮液移入带有聚四氟乙烯内衬的晶化反应釜中，在150-220℃条件下反应6～24h；(5)待反
应结束后，将反应釜冷却至室温，将反应产物离心分离出沉淀，用去离子水和无水乙醇分别清洗5-10次，抽滤，得到的样品在100-120℃烘箱内干燥12～24h，获得粉体，升温速率控制在1～5℃/min，升温至450-650℃的温度下马弗炉焙烧3～5h，获得具有介孔结构的TiO2光催化剂，研磨，压片，再研磨过筛，得到直径为2-3mm的球形颗粒，并进行臭氧光催化分解反应性能评价。所述的钛醇盐为钛酸四丁酯、钛酸乙酯或钛酸异丙酯中的一种；模板剂为十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、十二烷基苯磺酸钠(LAS)或乙二胺四乙酸(EDTA)中的一种；螯合剂为柠檬酸、柠檬酸钠、酒石酸或苹果酸中的一种或两种。具体实施方式实施例1：称取18.9g钛酸异丙酯溶于100mL去无水乙醇中，磁力搅拌使其完全溶解，将4.7g乙二胺四乙酸和2.8g苹果酸溶于50mL去离子水中，将两种溶液混合形成悬浮液；将悬浮液移入带有聚四氟乙烯内衬的晶化反应釜中，在180℃条件下反应12h，待反应结束后，将反应釜冷却至室温，将反应产物离心分离出沉淀，用去离子水和无水乙醇分别清洗6次，抽滤，得到的样品在120℃烘箱内干燥18h，获得粉体，再在550℃的温度下马弗炉焙烧3h，升温速率为5℃/min，获得具有介孔结构的TiO2光催化剂，研磨，压片，再研磨过筛，得2-3mm的球形颗粒，装入蜂窝状滤网中，进行臭氧光催化分解反应性能评价，测得臭氧去除率为79.6％。实施例2：称取18.9g钛酸异丙酯溶于100mL去无水乙醇中，磁力搅拌使其完全溶解，将4.8g十六烷基三甲基溴化铵，2.5g柠檬酸和2.3g柠檬酸钠溶于50mL去离子水中，将两种溶液混合形成悬浮液；将悬浮液移入带有聚四氟乙烯内衬的晶化反应釜中，在200℃条件下反应12h，待反应结束后，将反应釜冷却至室温，将反应产物离心分离出沉淀，用去离子水和无水乙醇分别清洗6次，抽滤，得到的样品在110℃烘箱内干燥10h，获得粉体，再在550℃的温度下马弗炉焙烧3h，升温速率为4℃/min，获得具有介孔结构的TiO2光催化剂，研磨，压片，再研磨过筛，得2-3mm的球形颗粒，装入蜂窝状滤网中，进行臭氧光催化分解反应性能评价，测得臭氧去除率为88.6％。实施例3：称取14.6g钛酸四丁酯溶于100mL去无水乙醇中，磁力搅拌使其完全溶解，将2.2g十六烷基三甲基溴化铵和1.5g柠檬酸溶于50mL去离子水中，将两种溶液混合形成悬浮液；将悬浮液移入带有聚四氟乙烯内衬的晶化反应釜中，在150℃条件下反应8h，待反应结束后，将反应釜冷却至室温，将反应产物离心分离出沉淀，用去离子水和无水乙醇分别清洗6次，抽滤，得到的样品在110℃烘箱内干燥12h，获得粉体，再在450℃的温度下马弗炉焙烧3h，升温速率为1℃/min，获得具有介孔结构的TiO2光催化剂，研磨，压片，再研磨过筛，得2-3mm的球形颗粒，装入蜂窝状滤网中，进行臭氧光催化分解反应性能评价，测得臭氧去除率为82.5％。实施例4：称取14.6g钛酸四丁酯溶于100mL去无水乙醇中，磁力搅拌使其完全溶解，将2.9g乙二胺四乙酸和2.2g柠檬酸溶于50mL去离子水中，将两种溶液混合形成悬浮液；将悬浮液移入带有聚四氟乙烯内衬的晶化反应釜中，在160℃条件下反应6h，待反应结束后，将反应釜冷却至室温，将反应产物离心分离出沉淀，用去离子水和无水乙醇分别清洗6次，抽滤，得到的样品在110℃烘箱内干燥12h，获得粉体，再在450℃的温度下马弗炉焙烧3h，升温速率为1℃/min，获得具有介孔结构的TiO2光催化剂，研磨，压片，再研磨过筛，得2-3mm的球形颗粒，装入蜂窝状滤网中，进行臭氧光催化分解反应性能评价，测得臭氧去除率为89.7％。实施例5：称取11.1g钛酸乙酯溶于100mL去无水乙醇中，磁力搅拌使其完全溶解，将3.9g十六烷基三甲基溴化铵，1.5g柠檬酸和1.3g柠檬酸钠溶于50mL去离子水中，将两种溶液混合形成悬浮液；将悬浮液移入带有聚四氟乙烯内衬的晶化反应釜中，在220℃条件下反应24h，待反应结束后，将反应釜冷却至室温，将反应产物离心分离出沉淀，用去离子水和无水乙醇分别清洗10次，抽滤，得到的样品在120℃烘箱内干燥24h，获得粉体，再在500℃的温度下马弗炉焙烧3h，升温速率为1℃/min，获得具有介孔结构的TiO2光催化剂，研磨，压片，再研磨过筛，得2-3mm的球形颗粒，装入蜂窝状滤网中，进行臭氧光催化分解反应性能评价，测得臭氧去除率为91.3％。实施例6：称取11.1g钛酸乙酯溶于100mL去无水乙醇中，磁力搅拌使其完全溶解，将3.9g十二烷基苯磺酸钠和2.8g酒石酸溶于50mL去离子水中，将两种溶液混合形成悬浮液；将悬浮液移入带有聚四氟乙烯内衬的晶化反应釜中，在200℃条件下反应12h，待反应结束后，将反应釜冷却
至室温，将反应产物离心分离出沉淀，用去离子水和无水乙醇分别清洗8次，抽滤，得到的样品在110℃烘箱内干燥12h，获得粉体，再在500℃的温度下马弗炉焙烧3h，升温速率为3℃/min，获得具有介孔结构的T本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于新风机中利用光催化技术分解臭氧、具有介孔结构的TiO2光催化剂的制备方法及应用，其特征是具有如下工艺流程：采用简捷、绿色环保的水热合成法，将一定量的钛醇盐溶解于无水乙醇，磁力搅拌使其完全溶解，制备得溶液A；将质量百分含量为15～35％的模板剂和质量百分含量为10％～25％的螯合剂(质量百分含量均以某物质占钛醇盐原料的质量百分含量计算)溶解于去离子水，磁力搅拌使其完全溶解，制备得溶液B；将A和B溶液混合，搅拌，制得悬浮液；将悬浮液移入带有聚四氟乙烯内衬的晶化反应釜中，在一定温度条件下反应一段时间，待反应结束后，将反应釜冷却至室温，将反应产物离心分离出沉淀，用去离子水和无水乙醇清洗数次，抽滤，得到的样品在一定温度烘箱内干燥一段时间，获得粉体，再以一定的升温速率升温至一定温度下马弗炉中焙烧一段时间，获得具有介孔结构的TiO2光催化剂，研磨，压片，再研磨过筛，得20‑40目颗粒，并进行甲醛气体光催化降解反应性能评价。

【技术特征摘要】
1.一种用于新风机中利用光催化技术分解臭氧、具有介孔结构的TiO2光催化剂的制备方法及应用，其特征是具有如下工艺流程：采用简捷、绿色环保的水热合成法，将一定量的钛醇盐溶解于无水乙醇，磁力搅拌使其完全溶解，制备得溶液A；将质量百分含量为15～35％的模板剂和质量百分含量为10％～25％的螯合剂(质量百分含量均以某物质占钛醇盐原料的质量百分含量计算)溶解于去离子水，磁力搅拌使其完全溶解，制备得溶液B；将A和B溶液混合，搅拌，制得悬浮液；将悬浮液移入带有聚四氟乙烯内衬的晶化反应釜中，在一定温度条件下反应一段时间，待反应结束后，将反应釜冷却至室温，将反应产物离心分离出沉淀，用去离子水和无水乙醇清洗数次，抽滤，得到的样品在一定温度烘箱内干燥一段时间，获得粉体，再以一定的升温速率升温至一定温度下马弗炉中焙烧一段时间，获得具有介孔结构的TiO2光催化剂，研磨，压片，再研磨过筛，得20-40目颗粒，并进行甲醛气体光催化降解反应性能评价。2.根据权利要求1所述的用于制备具有介孔结构的TiO2光催化剂的方法，其特征在于，所用钛醇盐为钛酸四丁酯、钛酸乙酯或钛酸异丙酯中的一种。3.根据权利要求1所述的用于制备具有介孔结构的TiO2光催化剂的方法，其特征在于，所用模板剂为十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、十二烷基苯磺酸钠(LAS)或乙二胺四乙酸(EDTA)中的一种。4.根据权利要求1所述的用于制备具有介孔结构的TiO2光催化剂...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁建飞，陈桂太，胡庆春，王新，
申请(专利权)人：江苏挪佰瑞空品科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32