一种具有强力渗透性的光触媒甲醛清除剂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及清除剂技术领域，具体公开了一种具有强力渗透性的光触媒甲醛清除剂及其制备方法。所述具有强力渗透性的光触媒甲醛清除剂，包括以下原料：光触媒剂、渗透剂、吸附剂、固定剂、分散剂、水；所述光触媒剂为二氧化钛、改性二氧化钛、功能化二氧化钛中的任意一种。本发明专利技术提供了一种具有强力渗透性的光触媒甲醛清除剂及其制备方法，原料绿色安全，生产成本低，制备工艺简单，尤其是以贻贝壳提取物制备的功能化二氧化钛作为光触媒剂，降低了对光线的敏感性，使用过程不受光照的限制，具有优异的除甲醛性能。的除甲醛性能。

【技术实现步骤摘要】
一种具有强力渗透性的光触媒甲醛清除剂及其制备方法


[0001]本专利技术涉及清除剂
，具体涉及一种具有强力渗透性的光触媒甲醛清除剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]甲醛，又称蚁醛，是一种有强烈刺激性气味的有毒无色气体，具有较强的还原性，且能与水、醇、醚等以任意比混溶，其30％
‑
40％的水溶液即为众所周知的福尔马林，在医学上常用作防腐剂和消毒剂。由于甲醛具有特殊的化学性质且价格便宜，是化学工业上最重要的脂肪族醛，在有机合成中起着重要的作用。在近一百年，人类在工业上广泛使用甲醛，全世界的甲醛年产量达到1000万吨，其中一半左右的甲醛被用于生产酚醛树脂、脲醛树脂和三聚氰胺甲醛树脂，这些树脂又广泛地用于生产建材、人造板材和涂料原料中。
[0003]由于甲醛极易溶解于水，吸入的甲醛气体95％被上呼吸道吸收，只有一小部分进入肺部并到达肺泡粘膜。高浓度甲醛的吸入可诱发支气管哮喘，在急性刺激的情况下，甲醛会导致鼻炎、鼻塞、打喷嚏和咳嗽等上呼吸道症状；甲醛可以与人体内的氨基酸、蛋白质等反应，引起细胞突变；甲醛属于神经毒物，可以引起神经系统的变性坏死；长期暴露于甲醛环境中，能够产生胚胎毒性，导致胚胎畸形、甚至诱发癌症。
[0004]目前，国内外采取多种方法去除室内气态甲醛，如：物理吸附法、化学吸收法、光催化氧化法、臭氧氧化法、材料封闭法等。物理吸附法是在室温环境条件下消除甲醛气体最简单、有效的方法，但是受限于吸附材料的吸附速率和吸附能力以及二次污染的隐患。催化氧化法去除甲醛具有处理量大、可处理浓度低、处理完全、二次污染少等优点，是一种较有前途的甲醛去除技术。其中，光催化氧化法是近年来快速发展的甲醛治污技术，它利用光催化剂将吸收的光能直接转化为化学能，使许多常温常压下难以实现的化学反应能够顺利进行。对室内有害的有机污染气体，光催化反应可将其完全氧化分解为CO2和H2O，从而达到消除室内空气污染的目的。该法现已成为空气污染治理研究和开发的热点。
[0005]申请号为202110338933.1的专利技术专利公开了一种高效环保复合纳米光触媒甲醛清除剂及其制备方法，所述甲醛清除剂，包括下述原料：决明子提取物、虎尾兰提取物、芦荟提取液、柚子皮提取液、纳米负离子粉、二氧化钛、分散剂、渗透剂、去离子水。该申请通过在原料中添加芦荟提取液和柚子皮提取液来实现清除甲醛的目的，但是二者是如何实现甲醛清除的机理，而且甲醛清除效果还有待进一步提高。

技术实现思路

[0006]针对上述现有技术中存在的不足，本专利技术提供了一种具有强力渗透性的光触媒甲醛清除剂及其制备方法。
[0007]为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：
[0008]一种具有强力渗透性的光触媒甲醛清除剂，包括以下重量份原料：
[0009]12
‑
20重量份光触媒剂、3
‑
6重量份渗透剂、1
‑
3重量份吸附剂、2
‑
7重量份固定剂、
5
‑
10重量份分散剂、190
‑
215重量份水。
[0010]所述渗透剂为月桂醇聚氧乙烯醚、烯丙基醇聚氧乙烯醚、牛脂胺聚氧乙烯醚中的任意一种。
[0011]所述吸附剂为纳米羟基磷灰石、白矾中的任意一种。
[0012]所述固定剂为三乙烯四胺、乙酸铵、二乙胺、硫酸铵中的任意一种或多种。
[0013]所述分散剂为月桂酰谷氨酸钠、十二烷基硫酸钠、十六甲基三甲基溴化铵中的任意一种。
[0014]所述光触媒剂为二氧化钛、改性二氧化钛、功能化二氧化钛中的任意一种。
[0015]光催化技术是利用光能将污染物甲醛降解并转化为二氧化碳和水，不会产生二次污染，成为极具潜力的绿色环境治理技术。在各种光催化剂半导体材料中，二氧化钛具有热稳定性好、价格低廉、对人体无毒无害且可回收等优点，而且将其用于光催化处理甲醛中具有反应条件温和、能耗低、二次污染少等优势。
[0016]所述二氧化钛的制备方法，包括以下步骤：
[0017]将15
‑
30重量份钛酸四丁酯加入3
‑
8重量份40
‑
50wt％的氢氟酸水溶液中，混合后倒入高压反应釜中，在温度180
‑
220℃下加热18
‑
36h，冷却后离心、洗涤、干燥，然后以0.5
‑
2℃/min的升温速率在500
‑
570℃下煅烧1
‑
3h，得到二氧化钛。
[0018]二氧化钛虽具有稳定性好、价格便宜、环境友好等优点，但是由于其带隙较大、光生载流子的大量复合，导致光催化效率较低；同时纯的二氧化钛易于团聚，催化剂表面积减小，导致二氧化钛与甲醛分子接触面积减小，催化活性降低。因此，需要对二氧化钛进行功能化改性处理。
[0019]石墨烯相氮化碳(g
‑
C3N4)是氮化碳家族中的后起之秀，因原料成本低、易于合成、稳定性高、电子结构独特且易于调控等优点而成为极具潜力的半导体光催化剂。在原始的g
‑
C3N4比表面积和量子产率都较低的情况下，本专利技术采用了原位生长法将g
‑
C3N4量子点引入二氧化钛表面，实现对二氧化钛的改性处理，以提高二氧化钛的分散性以及催化活性。
[0020]所述改性二氧化钛的制备方法，包括以下步骤：
[0021]S1、将15
‑
30重量份钛酸四丁酯加入3
‑
8重量份40
‑
50wt％的氢氟酸水溶液中，混合后倒入高压反应釜中，在温度180
‑
220℃下加热18
‑
36h，冷却后离心、洗涤、干燥，然后以0.5
‑
2℃/min的升温速率在500
‑
570℃下煅烧1
‑
3h，得到二氧化钛；
[0022]S2、将5
‑
12重量份前驱体和1
‑
3重量份步骤S1得到的二氧化钛放入玛瑙研钵中，研磨10
‑
30min后，得到混合物，然后将混合物全部置于马弗炉中，以1.5
‑
2.5℃/min的升温速率在480
‑
510℃下煅烧3
‑
6h，冷却至室温，得到改性二氧化钛。
[0023]本专利技术采用了原位生长法将g
‑
C3N4量子点引入二氧化钛表面，一方面可以使二氧化钛的分散性提高，同时由于二氧化钛的载体作用，能够在控制g
‑
C3N4量子点生长的限制效应中起到至关重要的作用；另一方面g
‑
C3N4量子点的引入不仅提高了金红石型二氧化钛的可见光捕获能力，同时有效降低了光生电子
‑
空穴对的复合率，促使改性二氧化钛在甲醛催化时能够产生更多的
·
OH，有利于催化性能的有效提高。
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有强力渗透性的光触媒甲醛清除剂，其特征在于，包括以下原料：光触媒剂、渗透剂、吸附剂、固定剂、分散剂、水。2.如权利要求1所述的具有强力渗透性的光触媒甲醛清除剂，其特征在于，所述光触媒剂为二氧化钛、改性二氧化钛、功能化二氧化钛中的任意一种。3.如权利要求2所述的具有强力渗透性的光触媒甲醛清除剂，其特征在于，所述二氧化钛的制备方法，包括以下步骤：将15
‑
30重量份钛酸四丁酯加入3
‑
8重量份40
‑
50wt％的氢氟酸水溶液中，混合后倒入高压反应釜中，在温度180
‑
220℃下加热18
‑
36h，冷却后离心、洗涤、干燥，然后在500
‑
570℃下煅烧1
‑
3h，得到二氧化钛。4.如权利要求2所述的具有强力渗透性的光触媒甲醛清除剂，其特征在于，所述改性二氧化钛的制备方法，包括以下步骤：S1、将15
‑
30重量份钛酸四丁酯加入3
‑
8重量份40
‑
50wt％的氢氟酸水溶液中，混合后倒入高压反应釜中，在温度180
‑
220℃下加热18
‑
36h，冷却后离心、洗涤、干燥，然后在500
‑
570℃下煅烧1
‑
3h，得到二氧化钛；S2、将5
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12重量份前驱体和1
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3重量份步骤S1得到的二氧化钛放入玛瑙研钵中，研磨10
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30min后，得到混合物，然后将混合物全部置于马弗炉中，在480
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510℃下煅烧3
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6h，冷却至室温，得到改性二氧化钛。5.如权利要求2所述的具有强力渗透性的光触媒甲醛清除剂，其特征在于，所述功能化二氧化钛的制备方法，包括以下步骤：S1、将15
‑
30重量份钛酸四丁酯加入3
‑
8重量份40
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50wt％的氢氟酸水...

【专利技术属性】
技术研发人员：石磊，
申请(专利权)人：浙江冰虫环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：