高效抗菌气体吸附材料的制备方法技术

本发明专利技术的目的在于提供一种针对室内有害能稳定，吸附速率快，吸附容量大并能同时带有杀菌功能的吸附材料的合成制备。高效抗菌气体吸附材料的制备方法，包括以下步骤：（1）在蒸馏水中加入琼脂粉，微波加热至澄清溶液，将一定浓度AgNO3加入到其中溶解；（2）在上述澄清溶液中加入SiO2/Al2O3摩尔比为100~200的ZSM‑5分子筛、X氢型硅铝沸石或者高比表面积的硅胶中的一种作为吸附载体，充分浸泡后取出；（3）将浸泡后的吸附载体，在惰性气体环境下，梯度升温，并分别保持半小时。

Preparation of high efficient antibacterial gas adsorbents

The purpose of the invention is to provide a synthetic preparation for indoor hazardous materials with stable adsorption, fast adsorption rate, large adsorption capacity and bactericidal function at the same time. Efficient preparation method of antibacterial gas adsorption material, which comprises the following steps: (1) adding agar powder in distilled water, microwave heating to clear solution, a certain concentration of AgNO3 was added to the solution; (2) in the clear solution with SiO2/Al2O3 molar ratio of 100~200 ZSM 5 molecular sieve, X type silicon aluminum hydrogen zeolite or high specific surface area of silica gel as a carrier, soaking; (3) after the immersion of adsorption carrier in an inert gas environment, gradient warming, and were maintained for half an hour.

【技术实现步骤摘要】
高效抗菌气体吸附材料的制备方法
本专利技术涉及一种高效抗菌气体吸附材料。
技术介绍
室内空气污染现象目前广泛存在于居室等各种封闭的建筑物中,恶劣的室内空气正在给人类的健康带来严重危害。1997年在华盛顿召开的世界环境大会指出:室内空气污染比室外空气污染更严重。室内空气污染问题在世界许多国家都受到了高度重视,欧洲、北美和日本等国家从20世纪80年代开展了室内环境质量的研究工作。我国是一个癌症高发病率的国家，几乎五分钟就有一个癌症患者出现，据大量的研究报告,室内装修、家具、电器产生的有毒有害气体是现在大部分癌症诱发的主要原因，现代人几乎80~90%的时间是在室内度过的，室内空气的质量关乎着人们的健康，但是有毒有害气体不知不觉的破坏着我们的健康。室内有毒有害气体包括：醛类（甲醛为主）：作为原浆毒物质，能与蛋白质结合，从新陈代谢的层面影响人体健康。低浓度甲醛会导致呼吸消化系统疾病，而高浓度的甲醛则有强致癌作用。甲醛易溶于水和有机溶剂，易附着，温度升高容易挥发。是长期残留在家具和家装上缓慢挥发致癌的有毒气体之一；苯和甲苯类：苯和甲苯是白细胞病变的元凶，会造成染色体病变，并且苯和甲苯属于芳香族化合物，苯环特别稳定，在体内不易分解，会严重影响身体健康。苯环类物质主要来自室内使用的油漆涂料等；放射性氡气：放射性的氡气来自于建筑材料或者建筑地基，会持续性的散发放射性气体，放射性气体浓度过高会导致细胞癌变和基因突变，对孕妇、婴幼儿影响尤其严重；氨氮化合物：室内的氨氮化合物主要为氨气，氨气会对呼吸系统和粘膜系统造成破坏，而室内的氨气主要是由建筑材料产生的。粉尘细菌：有很多呼吸道疾病都是由空气中粉尘上所携带的细菌引起的，对人类有很大威胁。国内外大多数关于室内气体吸附的研究都局限于甲醛和甲苯等物质上，对于氡气或氨氮化合物的吸附研究相对较少，专利也并不多。专利CN201210408096.6中所采用的也是沸石但其改性采用的是氟硅处理，这种方法对于苯、甲苯类物质吸附能力增强，但对于甲醛、放射性氡气等吸附性能提高并不明显。专利CN201110023219.X中给出了一种金属有机骨架材料吸附室内污染气体，对于苯、甲苯、甲醛等具有比较好的吸附性能，但其合成复杂，且价格昂贵，不具普遍适应性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种针对室内有害能稳定，吸附速率快，吸附容量大并能同时带有杀菌功能的吸附材料的合成制备。一种高效抗菌气体吸附材料的制备方法，包括以下步骤：（1）在蒸馏水中加入琼脂粉，微波加热至澄清溶液，将一定浓度AgNO3加入到其中溶解；（2）在上述澄清溶液中加入SiO2/Al2O3摩尔比为100~200的ZSM-5分子筛、X氢型硅铝沸石或者高比表面积的硅胶中的一种作为吸附载体，充分浸泡后取出；（3）将浸泡后的吸附载体，在惰性气体环境下，梯度升温，并分别保持半小时。其中AgNO3加入直至为饱和溶液。吸附载体还可以包含碱金属氧化物，过渡金属氧化物，和氧化物粘结剂。琼脂的浓度为1-5%，优选为2%。所述氧化物粘结剂选自二氧化硅溶胶。所述吸附材料载体的骨架结构上负载有3%（重量）的碱金属氧化物以及2.5%（质量）的过渡金属氧化物。梯度升温为50℃，80℃，300℃。本专利技术相比较而言，琼脂粉，ZSM-5，硅胶或者X分子筛的价格都比较廉价，且具有高的比表面积以及多孔道结构，强度高、耐磨损、耐腐蚀等特点，再加以金属氧化物的改性使得其对于室内污染气体不仅具有吸附能力，也具有分解防止解吸附性能。同时硝酸银可以充分利用而不浪费。对于甲醛、苯、甲苯、氡气、氨氮化合物等吸附同时具有杀菌功效也是本材料的一大特点。具体实施方式：本专利技术中琼脂与硝酸银混合水溶液中浸泡有多孔结构的吸附载体，可以充分吸附该混合水溶液。然后冷却后，琼脂形成凝胶，将硝酸银固定在孔道内部。与直接浸泡在硝酸银水溶液中相比，可以将更多硝酸银固定在载体上，同时也更加均匀。然后在梯度温度下加热，促进硝酸银分解成氧化银，同时琼脂也不断脱水炭化，吸附在孔道内表面上。这将实现硝酸银与炭掺杂负载在孔道内表面上。炭可以进一步加大吸附效率，同时氧化银实现灭菌功能，并且炭掺杂氧化银还有协同提高杀菌功能。本专利技术提出的高效抗菌气体吸附材料的合成方法，具体步骤如下：1，吸附材料的载体合成：选择ZSM-5分子筛、X分子筛的原粉，氧化铝粉末或者硅溶胶作为粘结剂，硅溶胶作为粘结剂的分子筛叫做硅溶胶型分子筛，其原料组成比如下：分子筛原粉：硅溶胶=70:30。2，吸附材料的负载制备：（1）在蒸馏水中加入2%琼脂粉，微波加热至澄清溶液，将饱和AgNO3加入到其中溶解；（2）在上述澄清溶液中加入上述制备的吸附载体，充分浸泡后取出；（3）将浸泡后的吸附载体，在惰性气体环境下，梯度升温50℃，80℃，300℃，并分别保持半小时。3，吸附材料的吸附测定：吸附材料对甲苯、甲醛的吸附容量的测试方法是，分别在1立方米玻璃箱中，用氮气鼓泡形式，通入甲苯气体和甲醛气体，直到有害气体浓度为100Ppm，放入1g待测吸附材料，吸附到吸附材料吸附饱和为止，即达到吸附平衡，期间不停通入甲苯、甲醛气体。本专利技术中，吸附材料对甲苯、甲醛的吸附速率测试方法是，分别在1立方米玻璃箱中，用氮气鼓泡形式，通入甲苯气体和甲醛气体，直到有害气体浓度为100Ppm，放入1g待测吸附材料，吸附一段时间（本专利技术按照一小时计算），计算单位质量吸附材料的吸附速率。吸附材料对甲苯、甲醛的吸附容量的测试方法是，分别在1立方米玻璃箱中，用氮气鼓泡形式，通入甲苯气体和甲醛气体，直到有害气体浓度为100Ppm，放入1g待测吸附材料，吸附到吸附材料吸附饱和为止，即达到吸附平衡，计算饱和吸附量。根据GB/T21510-2008进行试验，计算吸附材料的抗菌率。实施例1：吸附材料的载体合成：选择ZSM-5分子筛35g，硅溶胶15g作为粘结剂，混合分子筛原粉与硅溶胶捏合挤条，在200度进行2h的干燥后获得吸附剂的分子筛载体。吸附材料的负载制备：吸附材料的负载制备是在上述合成的分子筛载体上，采用直接等体积浸渍的方法，（1）在蒸馏水中加入2%琼脂粉，微波加热至澄清溶液，将饱和AgNO3加入到其中溶解；（2）在上述澄清溶液中加入上述制备的吸附载体，充分浸泡后取出；（3）将浸泡后的吸附载体，在惰性气体环境下，梯度升温50℃，80℃，300℃，并分别保持半小时。实施例2：本实施例吸附材料制备方法与实施例1内容中的操作步骤保持一致，与实施例1不同之处在于吸附材料的载体合成得到分子筛载体进一步浸渍碱金属盐碳酸钠8.0%和过渡金属盐硝酸钴6.0%混合溶液中，静止24h后过滤，负载后的材料在600度进行2h的焙烧，该浸渍吸附材料上碱金属氧化物Na的含量为3%，浸渍的过渡金属氧化物Co的含量为2.5%。对比例1：实施例1中吸附材料的载体合成得到的分子筛直接进行性能测试。对比例2：实施例2中吸附材料的载体合成得到的分子筛直接进行性能测试。对比例3：与实施例1相同，除了不加入硝酸银。对比例4：与实施例1相同，除了不加入琼脂粉。根据性能测试结果，对比实施例1和2，发现吸附材料进一步负载金属氧化物后，可以一定量提高吸附速率和吸附容量。对比实施例1和对比例1，实施例2和对比例2，发现制备过程加入琼脂粉和硝酸银可以显著提高吸本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高效抗菌气体吸附材料的制备方法，包括以下步骤：（1）在蒸馏水中加入琼脂粉，微波加热至澄清溶液，将一定浓度AgNO3加入到其中溶解；（2）在上述澄清溶液中加入SiO2/Al2O3摩尔比为100~200的ZSM‑5分子筛、X氢型硅铝沸石或者高比表面积的硅胶中的一种作为吸附载体，充分浸泡后取出；（3）将浸泡后的吸附载体，取出冷却，在惰性气体环境下，梯度升温，并分别保持半小时。

【技术特征摘要】
1.一种高效抗菌气体吸附材料的制备方法，包括以下步骤：（1）在蒸馏水中加入琼脂粉，微波加热至澄清溶液，将一定浓度AgNO3加入到其中溶解；（2）在上述澄清溶液中加入SiO2/Al2O3摩尔比为100~200的ZSM-5分子筛、X氢型硅铝沸石或者高比表面积的硅胶中的一种作为吸附载体，充分浸泡后取出；（3）将浸泡后的吸附载体，取出冷却，在惰性气体环境下，梯度升温，并分别保持半小时。2.根据权利要求1所述的高效抗菌气体吸附材料，其特征在于AgNO3加入直至为饱和溶液。3.根据权利要求1所述的高效抗菌...

【专利技术属性】
技术研发人员：王群龙，
申请(专利权)人：上海净梧新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31