以二氧化钛光触媒为基材的空气净化材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了以二氧化钛光触媒为基材的空气净化材料及其制备方法，以质量百分比计，其原料组成为：纳米二氧化钛30‐40％、纳米级硅藻土20‐35％、维生素C2‐5％、电气石15‐20％、茶晶5‐10％、粘结剂1‐5％、分散剂0.5‐1.5％。制备时，将各组分按照比例混合均匀；将混合均匀的物料放入有搅拌装置的加热釜中混合反应；注入成型模具中造粒定型；过筛；将制得颗粒进行干燥。本发明专利技术的净化材料通过添加纳米材料，无需特定光源，在有光源照射下就会起到净化空气的作用；同时，比表面积大且均匀，对空气中的有害物质可以有效的吸附分解，具有杀菌、除臭、抑味的作用，可以广泛地用于室内、车内等封闭环境中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种空气净化材料，特别熟涉及一种以二氧化钛光触媒为基材的空气净化材料及其制备方法，属于材料科学和环境科学领域。
技术介绍
随着社会的发展、经济的进步、人们对于环境污染越来越关注，特别是空气污染。然而对于大多数人来说，无论工作、学习或生活，他们的大部分时间都是在室内或车内等封闭环境中度过的。尽管环境污染对人体健康的危害早己被人们所认识，但至到二十世纪中期以来人们的注意力才逐渐转移到室内空气汚染对人体健康的危害上。室内空气污染的种类多、污染源广泛，影响因素复杂，对人体健康造成的危害往往比室外更严重。室内空气质量研究己经成为材料科学和环境科学领域内的一个新的关注点。目前用于空气污染的处理方法主要有吸附技术、光催化技术、低温等离子体技术及催化氧化技术。吸附技术是目前应用最广的空气净化技术。吸附技术主要采用活性炭和分子筛等高比表面材料来吸附甲醛、苯和甲苯等VOC成分，但现有的吸附材料吸附能力有限，持续性短，不能二次利用，对环境易产生二次污染。光催化技术主要利用纳米二氧化钛作为光催化剂，通过活性氢氧自由基和超氧自由基的作用，在室温条件下就可以分解甲醛，在紫外光照射下，二氧化钛能将室内种类繁多的有害物质催化氧化，但其存在催化剂失活和需要特定光源的同题，并且反应速率有待提高。低温等离子体技术是通过在常压下空气放电产生的低温等离子体中包含电子、离子、氧活性物种和激发态分子等有极高化学活性的物种，使很多高活化能的化学反应得以发生，从而达到处理室内空气中有机污染物的目的。但是该技术在对空气放电过程中容易产生氮氧化物及臭氧等二次污染物。热催化氧化技术是在较低的温度下利用催化剂将甲醛分解为无害的水和二氧化碳，也是一种较有应用前景的净化甲醛的方法。但所用的催化剂催化氧化甲醛的操作温度通常远高于室温，难以满足室内空气净化所需的常温常压、能耗低的要求。
技术实现思路
本专利技术的目在于针对现有技术的不足，提供一种反应条件温和、能耗低、高效、无二次污染且易于加工的空气净化材料及其制备方法。本专利技术开发出室温、常压下能完全氧化甲醛为为水和二氧化碳的材料，实现催化氧化技术在室内空气甲醛净化方面的实际应用。为实现上述目的，本专利技术所提供的技术方案是：以二氧化钛光触媒为基材的空气净化材料，其特征在于，以质量百分比计，其原料组成为：纳米二氧化钛30‐40％纳米级硅藻土20‐35％维生素C2‐5％电气石15‐20％茶晶5‐10％粘结剂1‐5％分散剂0.5‐1.5％；所述的分散剂为脂肪族酰胺类和硬脂酸中的至少一种。为进一步实现本专利技术吗目的，优选地，所述的维生素C为普通食用型维生素C。优选地，所述的电气石为工业一级品电气石。优选地，所述的粘结剂为有机玻璃胶水。一种以二氧化钛光触媒为基材的空气净化材料的制备方法，包括以下步骤：(1)将各组分按照比例混合均匀；(2)将混合均匀的物料放入有搅拌装置的加热釜中在温度为200‐300℃条件下混合反应；(3)注入成型模具中造粒定型；(4)过筛；(5)将制得颗粒进行干燥。优选地，步骤(2)混合反应的时间为1‐2小时。优选地，所述过筛为过50‐100目的筛。优选地，所述干燥为热风干燥，以质量百分比计，干燥至产物含水率为＜0.5％。本专利技术专利技术原理：本专利技术原料之间协同实现空气净化。其中，纳米二氧化钛作为光催化剂，通过活性氢氧自由基和超氧自由基的作用，在有光源条件下就可以分解甲醛；纳米级硅藻土主要成分是硅酸质，表面有无数细孔，可吸附、膨胀、分解空气中的污染物，且具有调湿、除臭功能；维生素C是一种小分子量的羟基化合物，在光源照射下易产生自由基，该自由基具备还原能力，可以促进纳米二氧化钛中的氢氧自由基进行分解净化甲醛和硫化氢等有害气体；茶晶是一种天然植物精华，取之于天然茶叶，无毒副作用。茶晶中含有多量苯酚性氢氧基(OH)的化合物(多酚类化合物)，可以利用氢氧基中的H具有还原分解作用，以及与H交换臭气成分中的NH3、SH等附加络合作用。当空气中甲醛、苯、细菌等被茶晶捕捉时，茶晶所含的天然植物精华能够在极短的时间内将它们催化分解，杜绝二次污染。其中茶晶中的多酚类化合物可以促进纳米二氧化钛中氢氧自由基的还原作用，加之本身也具备还原能力，所以会更高效地分解空气中有害气体，如：甲醛和硫化氢等；同时多酚类化合物利用自己的还原作用可以促进电气石的硅酸盐矿物发射远红外线，产生负离子，调节人体机能。相对于现有技术，本专利技术具有如下优点和有益效果：1)本专利技术所制得的产品均可以很好地净化空气中的有害物质甲醛、苯、甲苯及TVOC，应用1小时后，空气中甲醛的体积浓度低于0.023PPM，远低于活性炭类净化材料的1.32PPM和市售纳米光催化材料类的0.21PPM；空气中TVOC的体积浓度低于0.81PPM，远低于活性炭类净化材料的12.16PPM和市售纳米光催化材料类的3.35PPM；空气中苯的体积浓度低于0.09PPM，低于活性炭类净化材料的1.67PPM和市售纳米光催化材料类的0.13PPM；空气中甲苯的体积浓度低于0.07PPM，低于活性炭类净化材料的1.85PPM和市售纳米光催化材料类的0.15PPM；总体而言，应用本专利技术产品的空气净化净化效果明显优于现在市场上的同类型产品，净化效果优异。2)本专利技术纳米二氧化钛为光触媒型的催化剂，无需特定光源，在自然光照射下就能发生催化反应；具有反应条件温和、能耗低的特点。3)电气石是以含硼为特征的铝、钠、铁、镁、锂的环状结构硅酸盐矿物，发射远红外线产生光合作用，在空气中能够产生负离子，调节人体机能；维生素C为市售的食用维生素C；茶晶为市售产品；纳米二氧化钛、纳米级硅藻土、粘结剂和分散剂都为通用产品，原料来源广泛，经济实惠。附图说明图1为本专利技术实施例TVOC净化情况图。图2为本专利技术实施例甲醛净化情况图。图3为本专利技术实施例苯净化情况图。图4为本专利技术实施例甲苯净化情况图。具体实施方式为更好地理解本专利技术，下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的说明，但本专利技术的实施方式不限如此。实施例1一种以二氧化钛光触媒为基材的空气净化材料，其由以下质量百分比的原料组成：纳米二氧化钛38％，纳米级硅藻土30％，维生素C4％，电气石18％，茶晶5％，粘结剂4％，分散剂1％。纳米二氧化钛选用上海依夫实业有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
以二氧化钛光触媒为基材的空气净化材料，其特征在于，以质量百分比计，其原料组成为：纳米二氧化钛30‐40％纳米级硅藻土20‐35％维生素C2‐5％电气石15‐20％茶晶5‐10％粘结剂1‐5％分散剂0.5‐1.5％；所述的分散剂为脂肪族酰胺类和硬脂酸中的至少一种。

【技术特征摘要】
1.以二氧化钛光触媒为基材的空气净化材料，其特征在于，以质量百分
比计，其原料组成为：
纳米二氧化钛30‐40％
纳米级硅藻土20‐35％
维生素C2‐5％
电气石15‐20％
茶晶5‐10％
粘结剂1‐5％
分散剂0.5‐1.5％；
所述的分散剂为脂肪族酰胺类和硬脂酸中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的以二氧化钛光触媒为基材的空气净化材料，其特
征在于：所述的维生素C为普通食用型维生素C。
3.根据权利要求1所述的以二氧化钛光触媒为基材的空气净化材料，其特
征在于：所述的电气石为工业一级品电气石。
4.根据权利要求1所述的以二氧化钛光触媒为基材的空气净化材料，其特
征在于：所述的粘结剂为有机玻璃胶水。
5.一种权利要求1～4中任一所述的以二氧化钛光触媒...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪品洋，刘利童，
申请(专利权)人：东莞市技塑塑胶科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44