一种多功能空气净化剂及制备方法技术

本发明专利技术提供了一种多功能空气净化剂及制备方法。该方法通过对大孔聚苯乙烯‑二乙烯苯吸附树脂进行氯甲基化及酸性基团修饰，然后将银掺杂的二氧化钛光催化剂负载于酸性吸附树脂表面，再与精制竹醋液、壳聚糖、甘油混合，制得多功能空气净化剂。与传统方法相比，本发明专利技术制备的多功能空气净化剂，一方面对空气中的挥发性有机物具有良好的吸附及催化降解能力，另一方面对空气中的细菌和真菌具有良好的抑制效果，而且添加的竹醋液不易挥发且抑菌活性稳定。

A multifunctional air purifier and its preparation method

The invention provides a multifunctional air purifier and a preparation method thereof. In this method, the macroporous polystyrene divinylbenzene adsorbent resin was modified by chloromethylation and acidic groups. Then silver-doped titanium dioxide photocatalyst was loaded on the surface of the acidic adsorbent resin, and then mixed with refined bamboo vinegar, chitosan and glycerol to prepare a multi-functional air purifier. Compared with the traditional method, the multi-functional air purifier prepared by the invention has good adsorption and catalytic degradation ability of volatile organic compounds in the air, good inhibition effect on bacteria and fungi in the air, and the added bamboo vinegar is not easy to volatilize and has stable bacteriostatic activity.

【技术实现步骤摘要】
一种多功能空气净化剂及制备方法
本专利技术属于空气净化的
，提供了一种多功能空气净化剂及制备方法。
技术介绍
社会经济发展和人民生活水平提高，使得人们对生活环境的健康日益重视，而同时空气污染已成为当今世界威胁人类健康和社会发展的重要问题，因此空气净化技术的发展以及空气净化剂的研究应用，越来越受到人们的关注。空气中主要污染物有粉尘颗粒物、挥发性有机污染物、微生物等，针对性地研究和应用空气净化剂成为重要的研究课题。空气净化剂是指利用自然物质本身所具有的吸附、分解原理，经过现代科学技术处理，所形成的具有消除空气中有害气体、祛除各种异味功能的产品。空气进化剂按照净化原理和材料性质来区分，可分为物理净化类、化学净化类、生物净化类以及复合净化类。各种单一空气净化剂，虽然在某些污染物的去除上取得了满意的效果，但由于空气污染物来源广，种类多，各种净化剂受限于自身的局限性，必须进行综合使用各种技术，将多种技术融合，取长补短，才能彻底解决室内空气污染问题。于是，大量的研究投入到将物理、化学或生物材料有机结合后制成的复合空气净化剂中。近年来，竹醋液作为优异的抑菌材料，在复合空气净化剂领域的应用受到人们关注。中国专利技术专利申请号201711220737.4公开了一种空气净化剂，由下列物质组成：改性二氧化硅、凹凸棒土、高岭土、海藻酸钠、尿素、环氧大豆油、硬脂酸钙。该专利技术对空气净化剂的成分进行了合理的选择搭配，在各成分的共同作用下，最终制得的空气净化剂吸附净化能力明显提升，对于空气中化学性污染物的去除率达到99%以上。但该专利技术制得的空气净化剂对于空气中的颗粒物、病菌等微生物无法有效净化去除，功能单一。中国专利技术专利申请号201610372792.4公开了一种植物提取液空气净化剂制备方法，将20~30重量份竹醋液、3~5份双戊烯、3~5份茶多酚、5~10份吊兰单方精油、1~3份蓝桉单方精油、2~4份常春藤单方精油、1~3份没药单方精油、2~5份芦荟单方精油、0.3~0.5份月季单方精油、0.3~0.5份植物乳化剂茶皂素和100~300份去离子水，全部加入到反应釜中，搅拌升温至45~50℃，保温1小时，自然降温至40℃以下出料，制得植物提取液乳化液；按100份乳化液与5份精氨酸、5份过碳酸钠复配制得空气净化剂原液。该专利技术制得的含竹醋液的空气净化剂虽然具有一定的抑菌能力，但竹醋液易挥发，抑菌活性不稳定，并且净化功能单一。综上所述，现有技术的空气净化剂具有功能单一，以及空气净化剂中添加的竹醋液易挥发或抑菌活性不稳定的缺陷，因此开发一种多功能、不易挥发、性能稳定的高效抑菌复合空气净化剂，有着重要的意义。
技术实现思路
可见，现有技术的空气净化剂具有功能单一，以及空气净化剂中添加的竹醋液易挥发或抑菌活性不稳定的缺陷。针对这种情况，本专利技术提出一种多功能空气净化剂及制备方法，一方面对空气中的挥发性有机物具有良好的吸附及催化降解能力，另一方面对空气中的细菌和真菌具有良好的抑制效果，而且添加的竹醋液不易挥发且抑菌活性稳定。为实现上述目的，本专利技术涉及的具体技术方案如下：一种多功能空气净化剂的制备方法，所述多功能空气净化剂制备的具体步骤如下：（1）将活性炭颗粒加入竹醋原液中，常温下搅拌40~60min，抽滤，然后将滤液置于蒸馏仪中，在真空条件下进行水浴加热，除去低沸点组分，制得精制竹醋液；（2）将大孔聚苯乙烯-二乙烯苯吸附树脂加入四氢呋喃中进行溶胀，然后加入无水三氯化铝，加热回流反应8~10h，进一步加入偏苯三甲酸酐回流反应15~20h，然后用甲醇洗涤3~5次，真空干燥，制得酸性基团修饰的氯甲基化的大孔聚苯乙烯-二乙烯苯吸附树脂；（3）将钛酸丁酯、冰醋酸加入无水乙醇中，缓慢滴入硝酸银的水溶液，磁力搅拌均匀，制成溶胶，然后在室温下静置一定时间使溶胶转变为凝胶，经真空干燥，再在氢气氛围下进行高温热处理，得到银掺杂的二氧化钛粉体，进一步将粉体分散于去离子水中形成分散液，然后将步骤（2）制得的酸性吸附树脂浸入分散液中，超声处理40~60min，使分散液充分浸入吸附树脂的孔隙中，在保持超声振荡的同时利用红外线加热迅速升温，除去水分，制得Ag掺杂TiO2光催化剂均匀负载的酸性吸附树脂；（4）将壳聚糖加入步骤（1）制得的精制竹醋液中，搅拌10~20min，然后加入步骤（3）制得的负载光催化剂的酸性吸附树脂，搅拌并超声处理30~50min，进一步加入甘油搅拌20~30min，制得多功能空气净化剂。优选的，步骤（1）所述各原料的重量份为，活性炭颗粒20~40重量份、竹醋原液60~80重量份。优选的，步骤（1）所述加热的温度为50~60℃，真空度为0.03~0.08MPa，时间为60~90min。优选的，步骤（2）所述各原料的重量份为，大孔聚苯乙烯-二乙烯苯吸附树脂30~40重量份、四氢呋喃42~61重量份、无水三氯化铝5~10重量份、偏苯三甲酸酐4~8重量份。优选的，步骤（2）所述加热的温度为105~110℃。优选的，步骤（3）所述溶胶的各原料的重量份为，钛酸丁酯20~30重量份、冰醋酸5~10重量份、无水乙醇20~30重量份、硝酸银3~5重量份、水25~52重量份。优选的，步骤（3）所述静置的时间为60~80h。优选的，步骤（3）所述热处理的温度为500~600℃，时间为40~50min。优选的，步骤（4）所述各原料的重量份为，壳聚糖15~25重量份、精制竹醋液15~25重量份、负载光催化剂的酸性吸附树脂45~67重量份、甘油3~5重量份。本专利技术还提供了一种上述制备方法制备得到的一种多功能空气净化剂。所述多功能空气净化剂是通过对大孔聚苯乙烯-二乙烯苯吸附树脂进行氯甲基化及酸性基团修饰，然后将银掺杂的二氧化钛光催化剂负载于酸性吸附树脂表面，再与精制竹醋液、壳聚糖、甘油混合而制得。本专利技术提供了一种多功能空气净化剂及制备方法，与现有技术相比，其突出的特点和优异的效果在于：1.本专利技术的制备方法，以银掺杂的二氧化钛作为光催化剂，有利于减小二氧化钛的禁带宽度，抑制光生电子与空穴对复合，可见光利用率较高，且挥发性有机物的降解效率高。2.本专利技术的制备方法，将竹醋液与壳聚糖配合使用，其中，竹醋液对真菌具有良好的抑制作用，壳聚糖对细菌具有良好的抑制作用，两者起到协同增效作用，进一步的，掺杂的银具有广谱抗菌功能，因此，制得的空气净化剂抗菌效果优异。3.本专利技术的制备方法，通过对竹醋原液进行预处理，除去了杂质及低沸点组分，克服了竹醋液易挥发产生二次污染的缺陷。4.本专利技术的制备方法，由于竹醋液在碱性条件下的抑菌活性下降明显，因此预先对大孔聚苯乙烯-二乙烯苯吸附树脂进行氯甲基化及酸性基团修饰，树脂电离出的H+使空气净化剂呈酸性，且不易受外界使用条件的影响而改变，从而保证竹醋液具有稳定的抑菌活性。具体实施方式以下通过具体实施方式对本专利技术作进一步的详细说明，但不应将此理解为本专利技术的范围仅限于以下的实例。在不脱离本专利技术上述方法思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或变更，均应包含在本专利技术的范围内。实施例1（1）将活性炭颗粒加入竹醋原液中，常温下搅拌48min，抽滤，然后将滤液置于蒸馏仪中，在真空条件下进行水浴加热，除去低沸点组分，制得精制竹醋液；加热的温度为56℃，真空度为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多功能空气净化剂的制备方法，其特征在于，所述多功能空气净化剂制备的具体步骤如下：（1）将活性炭颗粒加入竹醋原液中，常温下搅拌40~60min，抽滤，然后将滤液置于蒸馏仪中，在真空条件下进行水浴加热，除去低沸点组分，制得精制竹醋液；（2）将大孔聚苯乙烯‑二乙烯苯吸附树脂加入四氢呋喃中进行溶胀，然后加入无水三氯化铝，加热回流反应8~10h，进一步加入偏苯三甲酸酐回流反应15~20h，然后用甲醇洗涤3~5次，真空干燥，制得酸性基团修饰的氯甲基化的大孔聚苯乙烯‑二乙烯苯吸附树脂；（3）将钛酸丁酯、冰醋酸加入无水乙醇中，缓慢滴入硝酸银的水溶液，磁力搅拌均匀，制成溶胶，然后在室温下静置一定时间使溶胶转变为凝胶，经真空干燥，再在氢气氛围下进行高温热处理，得到银掺杂的二氧化钛粉体，进一步将粉体分散于去离子水中形成分散液，然后将步骤（2）制得的酸性吸附树脂浸入分散液中，超声处理40~60min，使分散液充分浸入吸附树脂的孔隙中，在保持超声振荡的同时利用红外线加热迅速升温，除去水分，制得Ag掺杂TiO2光催化剂均匀负载的酸性吸附树脂；（4）将壳聚糖加入步骤（1）制得的精制竹醋液中，搅拌10~20min，然后加入步骤（3）制得的负载光催化剂的酸性吸附树脂，搅拌并超声处理30~50min，进一步加入甘油搅拌20~30min，制得多功能空气净化剂。...

【技术特征摘要】
1.一种多功能空气净化剂的制备方法，其特征在于，所述多功能空气净化剂制备的具体步骤如下：（1）将活性炭颗粒加入竹醋原液中，常温下搅拌40~60min，抽滤，然后将滤液置于蒸馏仪中，在真空条件下进行水浴加热，除去低沸点组分，制得精制竹醋液；（2）将大孔聚苯乙烯-二乙烯苯吸附树脂加入四氢呋喃中进行溶胀，然后加入无水三氯化铝，加热回流反应8~10h，进一步加入偏苯三甲酸酐回流反应15~20h，然后用甲醇洗涤3~5次，真空干燥，制得酸性基团修饰的氯甲基化的大孔聚苯乙烯-二乙烯苯吸附树脂；（3）将钛酸丁酯、冰醋酸加入无水乙醇中，缓慢滴入硝酸银的水溶液，磁力搅拌均匀，制成溶胶，然后在室温下静置一定时间使溶胶转变为凝胶，经真空干燥，再在氢气氛围下进行高温热处理，得到银掺杂的二氧化钛粉体，进一步将粉体分散于去离子水中形成分散液，然后将步骤（2）制得的酸性吸附树脂浸入分散液中，超声处理40~60min，使分散液充分浸入吸附树脂的孔隙中，在保持超声振荡的同时利用红外线加热迅速升温，除去水分，制得Ag掺杂TiO2光催化剂均匀负载的酸性吸附树脂；（4）将壳聚糖加入步骤（1）制得的精制竹醋液中，搅拌10~20min，然后加入步骤（3）制得的负载光催化剂的酸性吸附树脂，搅拌并超声处理30~50min，进一步加入甘油搅拌20~30min，制得多功能空气净化剂。2.根据权利要求1所述一种多功能空气净化剂的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述各原料的重量份为，活性炭颗粒20~40重量...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋涛，
申请(专利权)人：成都其其小数科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51