一种净化污染性气体的无光催化材料的制备方法技术

本发明专利技术涉及环保领域，具体关于一种净化污染性气体的无光催化材料的制备方法；本发明专利技术方法公开的一种净化污染性气体的无光催化材料的制备方法，本方法制备的一种净化污染性气体的无光催化材料具有很大的比表面积，孔内由改性金属酞菁和去离子粉分散设计组成，其孔道尺寸可调。在内外孔复合的催化剂无需光源就实现催化剂高效的再生；此催化材料的整体姿态可塑性极强，再生容易，附加值高；在吸附有毒有害污染性气体时，能够立刻被吸附并进入到内部活性位，发生催化氧化反应，生成无害的二氧化碳和水。

【技术实现步骤摘要】
一种净化污染性气体的无光催化材料的制备方法
本专利技术涉及环保领域，具体关于一种净化污染性气体的无光催化材料的制备方法。
技术介绍
密闭空间（例如棋牌室、汽车内部、密闭空间等）的空气污染，主要是污染性气体（如甲醛、挥发性有机物（VOCs）、含硫（SO2、H2S）、含氮（NO2）等臭味气体等，多种室内装修材料所释放的污染物甚至可持续数年。室内环境污染问题一直为人们所关注。CN105561749A提供了一种室内环境污染综合治理方法，包括如下步骤：1)关闭门窗；2)隔半小时喷施一次VOC稳定液于室内地面上，共施2～5次；3)隔半小时喷洒含活性胺基的甲醛处理液于家具上，共3～4次；4)喷洒含桉树油的除味剂于室内空气中；5)待上述1)-4)步骤完成后将绿色除甲醛植物至于室内，打开光源，静置；6)待步骤5)完成12h以上，打开门窗，通风，测量室内甲醛含量；7)待上述步骤1)-6)完成后5-30天后再次重复上述步骤；上述步骤2)、3)顺序可调换。该专利技术所述的室内环境污染综合治理方法操作简单，去除甲醛等有害气体彻底，能够避免二次污染，适合装修后家庭或办公室中快速净化空气，具有处理快速、高效、经济等优点。CN107158938A提供了一种室内环境污染的治理方法，包括以下步骤：步骤一、关闭门窗，使用高温蒸汽机对室内物体进行喷扫，喷扫时加入20-40％重量百分比的纳米复合材料催化剂溶液；步骤二、再喷洒含桉树油的除味剂于室内空气中，密闭2-4h；步骤三、将重量百分比为15-35％的醋酸溶液擦拭至室内有油漆的地方；步骤四、隔半小时喷施一次VOC稳定液于室内地面上，1-3次即可，隔半小时喷洒含活性胺基的甲醛处理液于家具上，2-4次即可；步骤五、用紫外线灯照射室内10-20h即可。该专利技术的室内环境污染的治理方法操作简单，去除甲醛等有害气体彻底，能够避免二次污染，适合装修后家庭或办公室中快速净化空气，具有处理快速、高效、经济等优点。CN102343325A公开了一种室内环境污染治理乳液/溶液的喷涂施工工艺，该专利技术施工工艺至少包含以下步骤：喷枪及空压机选择、表面处理、喷枪喷涂、通风或强制通风等。该专利技术的施工工艺是通过将乳液或溶液雾化喷涂在污染物表面，进而在作业表面结晶成膜并渗透至污染源内部，高效分解污染源表面及内部污染物。该施工工艺简单，施工设备易得，节约原材料，提高了净化效率及施工效率，真正实现节能环保的理念。以上专利以及现有技术主要是开门窗通风几个月甚至更长时间，这样的原理是利用空气中的氧气与污染物发生氧化反应生成二氧化碳和水。但是这个反应是个极其缓慢的氧化反应，并且很难彻底去除污染物。目前用多孔材料（活性炭、沸石和分子筛等）来净化甲醛等污染物颇为流行，但单纯的物理吸附不能根本解决污染。譬如，环境温度升高就会出现解吸问题。更为关键的是活性炭等材料是依靠物理吸附，不具备选择性，并且再生困难，往往是吸附了污染物质后，在一定的环境温度改变后又会脱附，产生二次污染。一种人们认知的二氧化钛光催化材料存在光催化效率低以及只有在紫外光条件下起光催化作用等问题。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提供了一种净化污染性气体的无光催化材料的制备方法。一种净化污染性气体的无光催化材料，其制备技术方案如下：按照质量份数，将0.5-1.5份的改性金属酞菁、4-8份的乙醇和16-24份的水加入到反应釜中，搅拌30-40min全部溶解；然后将10-15份的活性炭加入到反应釜中，在搅拌条件下浸渍10-15h；完成浸渍后过滤，将活性炭置于100-120℃的烘箱中干燥240-300min，然后转移到管式炉中，在空气气氛下，于400-500℃下焙烧120-150min；完成焙烧后随炉冷却，即可得到一种净化污染性气体的无光催化材料。所述的活性炭为中孔活性炭。所述的改性金属酞菁按照以下方案制备：按照质量份数，将30-35份的4-(3,5-二羧基)苯氧基邻苯二甲腈和35-40份的发烟硫酸加入到反应釜中，控温120-150℃，反应200-300min，然后在搅拌条件下，将体系倒入300-500份的冰水中，加入氧化钙，将体系调成中性，过滤后用水洗涤三次后干燥；然后将得到的20-30份固体、100-150份的正戊醇、0.15-0.35份的全氟烷基甲硅烷基云母、0.5-1.0份的的聚氧异亚丁基/亚甲基脲共聚物、0.01-0.09份的厝酸钇水合物、0.03-0.3份的氧化二乙酰丙酮合钒、0.1-0.8份的硬脂酰胺丙基吗啉乳酸盐、1-2份电气石粉、3.2-4.1份的金属氯化物和0.05-0.1份的催化剂加入到反应釜中，在氮气保护下，升温到130-140℃，反应30-40h；完成反应后过滤，用二氯甲烷洗涤滤饼三次，然后干燥即可得到一种改性金属酞菁。所述的金属氯化物为氯化钴或氯化铜或氯化铁或其中多种或两种的混合物。所述的催化剂为四氯化钛或钼酸铵或1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯。本专利技术方法公开的一种净化污染性气体的无光催化材料的制备方法，本方法制备的一种净化污染性气体的无光催化材料具有很大的比表面积，孔内由改性金属酞菁和去离子粉分散设计组成，其孔道尺寸可调。在内外孔复合的催化剂无需光源就实现催化剂高效的再生；此催化材料的整体姿态可塑性极强，再生容易，附加值高；在吸附有毒有害污染性气体时，能够立刻被吸附并进入到内部活性位，发生催化氧化反应，生成无害的二氧化碳和水。催化原理如图1所示：由图可见，甲醛离解成CHO-，CHO-从改性金属酞菁轴向一侧与之结合，O2从改性金属酞菁轴向另一侧与之结合，形成改性金属酞菁、CHO-和O2的三元络合物；通过三元络合物中心的金属离子，从CHO-到O2发生电荷转移，导致自由基CHO·和过氧化离子O2·−的生成；O2·−与CHO－反应生成CHO·和O2−，CHO·与O2反应生成HCOOH，O22−与H＋结合生成H2O2；H2O2被改性金属酞菁分解为O2和H2O。整个过程由循环反应A和B来完成。具体实施方式下面通过具体实施例对该专利技术作进一步说明：实施例1一种净化污染性气体的无光催化材料，其制备技术方案如下：按照质量份数，将1份的改性金属酞菁、6份的乙醇和19份的水加入到反应釜中，搅拌35min全部溶解；然后将13份的活性炭加入到反应釜中，在搅拌条件下浸渍13h；完成浸渍后过滤，将活性炭置于110℃的烘箱中干燥260min，然后转移到管式炉中，在空气气氛下，于450℃下焙烧140min；完成焙烧后随炉冷却，即可得到一种净化污染性气体的无光催化材料。所述的活性炭为中孔活性炭。所述的改性金属酞菁按照以下方案制备：按照质量份数，将33份的4-(3,5-二羧基)苯氧基邻苯二甲腈和38份的发烟硫酸加入到反应釜中，控温140℃，反应250min，然后在搅拌条件下，将体系倒入400份的冰水中，加入氧化钙，将体系调成中性，过滤后用水洗涤三次后干燥；然后将得到的25份固体、130份的正戊醇、0.2份的全氟烷基甲硅烷基云母、0.8份的的聚氧异亚丁基/亚甲基脲共聚物、0.05份的厝酸钇水合物、0.1份的氧化二乙酰丙酮合钒、0.4份的硬脂酰胺丙基吗啉乳酸盐、3.6份的金属氯化物和0.08份的催化剂加入到反应釜中，在氮气保护下，升温到135℃，反应35h；完成反应后过滤，用二氯甲烷洗涤本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种净化污染性气体的无光催化材料，其制备技术方案如下：按照质量份数，将0.5‑1.5份的改性金属酞菁、4‑8份的乙醇和16‑24份的水加入到反应釜中，搅拌30‑40min全部溶解；然后将10‑15份的活性炭加入到反应釜中，在搅拌条件下浸渍10‑15h；完成浸渍后过滤，将活性炭置于100‑120℃的烘箱中干燥240‑300min，然后转移到管式炉中，在空气气氛下，于400‑500℃下焙烧120‑150min；完成焙烧后随炉冷却，即可得到一种净化污染性气体的无光催化材料。

【技术特征摘要】
1.一种净化污染性气体的无光催化材料，其制备技术方案如下：按照质量份数，将0.5-1.5份的改性金属酞菁、4-8份的乙醇和16-24份的水加入到反应釜中，搅拌30-40min全部溶解；然后将10-15份的活性炭加入到反应釜中，在搅拌条件下浸渍10-15h；完成浸渍后过滤，将活性炭置于100-120℃的烘箱中干燥240-300min，然后转移到管式炉中，在空气气氛下，于400-500℃下焙烧120-150min；完成焙烧后随炉冷却，即可得到一种净化污染性气体的无光催化材料。2.根据权利要求1所述的一种净化污染性气体的无光催化材料的制备方法，其特征在于：所述的活性炭为中孔活性炭。3.根据权利要求1所述的一种净化污染性气体的无光催化材料的制备方法，其特征在于：所述的改性金属酞菁按照以下方案制备：按照质量份数，将30-35份的4-(3,5-二羧基)苯氧基邻苯二甲腈和35-40份的发烟硫酸加入到反应釜中，控温120-150℃，反应200-300min，然后在搅...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐书群，曹文兵，祝俊，胡慧明，王艳霞，
申请(专利权)人：浙江圣安化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33