滤芯材料的制备方法、滤芯材料和空气净化器技术

本发明专利技术公开一种滤芯材料、该滤芯材料的制备方法及空气净化器，其中，该滤芯材料的制备方法包括以下步骤：首先，制备包含过渡金属氧化物前驱体的溶液，然后将此溶液在160～220℃和0.9～1.1Mpa的条件下，反应18～24小时，以发生水热晶化反应制成过渡金属氧化物晶粒的悬浮液；然后对该悬浮液进行离心处理，得到过渡金属氧化物的固态产物，并经干燥处理后，于450～550℃下进行焙烧处理，得到过渡金属氧化物的活性粉体；最后将过渡金属氧化物的活性粉体与成型助剂混合成型，再经过干燥和焙烧得到滤芯材料。本发明专利技术的技术方案可在提高滤芯材料对甲醛气体的去除效率的同时，提高滤芯材料的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及空气净化
，特别涉及一种滤芯材料的制备方法、滤芯材料和空气净化器。
技术介绍
在目前常见的空气净化器中，常见的滤芯材料有活性炭等，然而，现有的滤芯材料对甲醛等有害气体的去除方式主要为物理吸附，由于其对有害气体，尤其是甲醛，容易达到吸附饱和状态，故吸附性能不高，导致滤芯材料对甲醛的去除效率低且使用寿命较短，进而制约了空气净化器的净化性能的提高。
技术实现思路
本专利技术的主要目的是提供一种滤芯材料的制备方法，旨在提高滤芯材料对甲醛气体的去除效率的同时，提高滤芯材料的使用寿命。为实现上述目的，本专利技术提出的滤芯材料的制备方法，包括以下步骤：步骤一、制备包含过渡金属氧化物前驱体的溶液；步骤二、将包含过渡金属氧化物前驱体的溶液，在160～220℃以及在0.9～1.1Mpa的压力条件下，反应18～24小时，以发生水热晶化反应制成过渡金属氧化物晶粒的悬浮液；步骤三、对过渡金属氧化物晶粒的悬浮液进行离心处理，分离得到过渡金属氧化物的固态产物；步骤四、将过渡金属氧化物的固态产物经干燥处理后，于450～550℃下进行焙烧处理，得到过渡金属氧化物的活性粉体；步骤五、将过渡金属氧化物的活性粉体与成型助剂充分混合后，通过成型机成型成半成品，然后再将半成品经过干燥和焙烧得到滤芯材料。优选地，所述过渡金属氧化物前驱体的溶液是经过以下步骤制成：将过渡金属前驱盐用去离子水完全溶解成浓度40～50g/L的过渡金属前驱盐溶液，将碱用去离子水完全溶解成浓度8～10g/L的碱溶液；将过渡金属前驱盐溶液和碱溶液按照1:1.6～2的质量比同时注入水热反应釜中且通过搅拌以混合均匀，并同时控制反应釜中混合液的pH值为9.5～10.5，反应釜温度为75～85℃，搅拌桨的转速为50～150转/分钟。优选地，所述过渡金属前驱盐为氯化锰、醋酸锰、硫酸锰、以及硝酸锰中的至少一种，碱为氢氧化钠、氢氧化钾中的至少一种。优选地，步骤二中所述的过渡金属氧化物晶粒由混合多价态过渡金属氧化物组成，所述过渡金属氧化物晶粒的粒径为纳米级。优选地，步骤四中的干燥温度为80～140℃，且干燥后的过渡金属氧化物的活性粉体的水分含量在6％～8％。优选地，所述成型助剂为粘土材料。优选地，所述过渡金属氧化物的活性粉体与成型助剂的质量比为1：2～3。优选地，步骤五中的干燥温度为100～130℃，干燥后的滤芯材料的水分含量在1％～4％，焙烧温度为400～500℃。本专利技术还提出一种滤芯材料，所述滤芯材料为颗粒状，每一颗粒状的滤芯材料的表面与内部均具有多个微米级的微孔。其中，所述滤芯材料的制备方法包括以下步骤：步骤一、制备包含过渡金属氧化物前驱体的溶液；步骤二、将包含过渡金属氧化物前驱体的溶液，在160～220℃以及在0.9～1.1Mpa的压力条件下，反应18～24小时，以发生水热晶化反应制成过渡金属氧化物晶粒的悬浮液；步骤三、对过渡金属氧化物晶粒的悬浮液进行离心处理，分离得到过渡金属氧化物的固态产物；步骤四、将过渡金属氧化物的固态产物经干燥处理后，于450～550℃下进行焙烧处理，得到过渡金属氧化物的活性粉体；步骤五、将过渡金属氧化物的活性粉体与成型助剂充分混合后，通过成型机成型成半成品，然后再将半成品经过干燥和焙烧得到滤芯材料。本专利技术还提出一种空气净化器，包括滤芯材料以及机身，所述机身包括设于机身内部的滤芯，所述滤芯包括多层间隔设置的过滤网材，所述滤芯材料填充于两过滤网材的夹层中。本专利技术的技术方案中，相较于目前常见的主要由活性炭组成的滤芯材料，本专利技术的制备方法所制成的滤芯材料对甲醛的净化性能的提高主要由以下两方面实现：一方面，由于滤芯材料以混合多价态过渡金属氧化物为催化活性组分，其价态的不断循环转化，可使晶粒表面的晶格氧原子有相当强的可移动性，因而催化的活性较高，同时，晶粒的纳米级结构也有利于催化活性的提高，如此，就使得其对甲醛进行催化而去除的效率提高，且由于能循环反应，不易出现吸附饱和的现象，故其材料使用寿命也得到提高；另一方面，由于多个晶粒团聚成活性粉体的颗粒，每一活性粉体的颗粒的微观结构中存在晶粒之间的通道或微孔等，同时，每一颗粒状的滤芯材料的成品的表面与内部也存在众多微孔，可以理解，如此高的孔隙率可使滤芯材料对甲醛的吸附能力以及吸附容量等大大提高，从而可提高去除甲醛的效率以及材料的使用寿命。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。图1为本专利技术滤芯材料的制备方法一实施例的工艺流程图；图2为本专利技术空气净化器的结构示意图。附图标号说明：标号名称标号名称1机身2滤芯3进风格栅板本专利技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。需要说明，若本专利技术实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。另外，若本专利技术实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本专利技术要求的保护范围之内。本专利技术提出一种滤芯材料的制备方法。如图1所示，在实施例1中，本专利技术提出的滤芯材料的制备方法如下：步骤一、于水热反应釜中制备包含过渡金属氧化物前驱体的溶液；步骤二、在水热反应釜中，将包含过渡金属氧化物前驱体的溶液在220℃以及在1.1Mpa的压力条件下，反应18小时，以发生水热晶化反应制成过渡金属氧化物晶粒的悬浮液；步骤三、将过渡金属氧化物晶粒的悬浮液降至室温后取出，离心分离得到过渡金属氧化物的固态产物；步骤四、将过渡金属氧化物的固态产物经干燥处理后，于550℃下进行焙烧处理，得到过渡金属氧化物的活性粉体；步骤五、将过渡金属氧化物的活性粉体与成型助剂充分混合后，通过成型机成型成半成品，然后再将半成品经过干燥和焙烧得到滤芯材料。具体地，包含过渡金属氧化物前驱体的溶液是经过以下步骤制成：首先，将过渡金属前驱盐粉体用去离子水完全溶解成浓度40～50g/L的过渡金属前驱盐溶液，将碱用去离子水完全溶解成浓度38～45g/L的碱溶液；然后，将过渡金属前驱盐溶液和碱溶液按照1：2的质量比同时注入水热反应釜中且通过搅拌以混合均匀，并同时控制反应釜中混合液的pH值为9.5～10.5，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种滤芯材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、制备包含过渡金属氧化物前驱体的溶液；步骤二、将包含过渡金属氧化物前驱体的溶液在160～220℃以及在0.9～1.1Mpa的压力条件下，反应18～24小时，以发生水热晶化反应制成过渡金属氧化物晶粒的悬浮液；步骤三、对过渡金属氧化物晶粒的悬浮液进行离心处理，得到过渡金属氧化物的固态产物；步骤四、将过渡金属氧化物的固态产物经干燥处理后，于450～550℃下进行焙烧处理，得到过渡金属氧化物的活性粉体；步骤五、将过渡金属氧化物的活性粉体与成型助剂充分混合后，通过成型机成型成半成品，然后再将半成品经过干燥和焙烧得到滤芯材料。

【技术特征摘要】
1.一种滤芯材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、制备包含过渡金属氧化物前驱体的溶液；步骤二、将包含过渡金属氧化物前驱体的溶液在160～220℃以及在0.9～1.1Mpa的压力条件下，反应18～24小时，以发生水热晶化反应制成过渡金属氧化物晶粒的悬浮液；步骤三、对过渡金属氧化物晶粒的悬浮液进行离心处理，得到过渡金属氧化物的固态产物；步骤四、将过渡金属氧化物的固态产物经干燥处理后，于450～550℃下进行焙烧处理，得到过渡金属氧化物的活性粉体；步骤五、将过渡金属氧化物的活性粉体与成型助剂充分混合后，通过成型机成型成半成品，然后再将半成品经过干燥和焙烧得到滤芯材料。2.如权利要求1所述的滤芯材料的制备方法，其特征在于，所述包含过渡金属氧化物前驱体的溶液是经过以下步骤制成：将过渡金属前驱盐用去离子水完全溶解成浓度40～50g/L的过渡金属前驱盐溶液，将碱用去离子水完全溶解成浓度8～10g/L的碱溶液；将过渡金属前驱盐溶液和碱溶液按照1:1.6～2的质量比注入水热反应釜中且通过搅拌以混合均匀，并同时控制反应釜中混合液的pH值为9.5～10.5，反应釜温度为75～85℃，搅拌桨的转速为50～150转/分钟。3.如权利要求2所述的滤芯材料的制备方法，其特征在于，所述过渡金属...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤展跃，
申请(专利权)人：广东美的制冷设备有限公司，美的集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44