一种具有氨净化功能的岩板及其制备方法技术

本申请属于建筑材料技术领域，提供的一种具有氨净化功能的岩板及其制备方法，由以下组分制成：羟基富勒烯增强蛋白石、硅藻土、钾钠长石、叶腊石、膨润土、高岭土、改性氧化铝，通过添加羟基富勒烯增强蛋白石，羟基富勒烯可自发的吸附在蛋白石硅羟基表面，为其增加更多的活性位点，其表面的羟基与NH3间的氢键作用，对氨气具有较强的吸附作用，并增加其对氨气的吸附能力，解决了现有技术缺乏对氨气吸附净化的岩板的技术问题，通过对氧化铝进行改性，巧妙地运用了氧化铝多孔隙的特点，且孔道规整性好，对NH3进入内部孔道有一定的促进作用，且羟基富勒烯增强蛋白石改性氧化铝复配，可降低团聚效应，提高整体的热稳定性，提高组分对氨气的吸附净化量。附净化量。

【技术实现步骤摘要】
一种具有氨净化功能的岩板及其制备方法


[0001]本专利技术涉及建筑材料
，尤其是涉及一种具有氨净化功能的岩板及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着工业的高速发展，大气污染问题愈发突出，严重制约着经济和社会的进一步发展。目前室内空气中的氨主要有3个来源：（1）氨气污染主要来自建筑施工中使用的混凝土外加剂。主要有两种：一种是在冬季施工过程中，在混凝土墙体中加入的混凝土防冻剂，另一种是为了提高混凝土的凝固速度，使用的高碱混凝土膨胀剂和早强剂。北方地区近几年大量使用了高碱混凝土膨胀剂和含尿素的混凝土防冻剂。这些含有大量氨类物质的外加剂在墙体中随着温湿度等环境因素的变化而还原成氨气从墙体中缓慢释放出来。这种释放持续时间长、污染重，对人体危害大，是最重要的室内氨的污染源。
[0003]（2）室内装饰材料中的添加剂和增白剂：含有氨水成分的添加剂和增白剂在室温下易释放出气态氨，但这种释放过程快，在较短时间内能够扩散到室外环境中，不会造成长时间的污染。
[0004]（3）装修中选用的木制板材：家具使用的加工木制板材在加压成型过程中使用了大量黏合剂，此黏合剂主要是甲醛和尿素加工聚合而成。它们在室温下易释放出气态的氨，造成室内空气中氨的污染，短期（少于8 h）暴露在 NH3环境中可能会刺激呼吸道、眼睛和皮肤，而长时间暴露在NH3浓度高于300
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‑6(vol)的环境中则会导致严重的疾病甚至死亡，而现有的岩板中可对氨气进行吸附降解的功能未见报道。

技术实现思路

[0005]本专利技术为了解决现有的岩板对于无法对氨气进行吸附，且吸附降解量较低，提供一种具有氨净化功能的岩板。
[0006]本专利技术的第二个目的是提供具有氨净化功能的岩板的制备方法。
[0007]为实现上述第一个目的，本专利技术采用的技术方案是：一种具有氨净化功能的岩板，按重量份数计，由以下组分制成：8~15份羟基富勒烯增强蛋白石、16~28份硅藻土、31~47份钾钠长石、13~20份叶腊石、3
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5份膨润土、6~8份高岭土、10~20份改性氧化铝，通过添加羟基富勒烯增强蛋白石，羟基富勒烯可自发的吸附在蛋白石硅羟基表面，为其增加更多的活性位点，其表面的羟基与NH3间的氢键作用，对氨气具有较强的吸附作用，并增加其对氨气的吸附能力，解决了现有技术缺乏对氨气吸附净化的岩板的技术问题，通过添加硅藻土，还可自发的对空气中其他有害气体如甲醛进行吸附降解，通过对氧化铝进行改性，巧妙地运用了氧化铝多孔隙的特点，且孔道规整性好，对NH3进入内部孔道有一定的促进作用，NH3在改性氧化铝表面自由移动并选择性地吸附在酸碱中心上，且羟基富勒烯增强蛋白石改性氧化铝复配，可降低团聚效应，提高整体烧制时的热稳
定性，解决了氧化铝热稳定性差的问题，提高组分对氨气的吸附净化量。
[0008]优选的，所述羟基富勒烯增强蛋白石的制备方法，包括以下步骤：（1）蛋白石的酸化：将蛋白石研磨成粉末，过800目筛，取10重量份的蛋白石粉末与200mL的4mol/L的硝酸溶液混合，在60℃的条件下搅拌4h，离心后干燥10h，研磨成粉末过100目筛，得酸化的蛋白石粉末，蛋白石具有高度的酸稳定性，经过酸化后的蛋白石，其表面的硅羟基更易于与硅烷基连接，以进行硅烷化改性，形成微观表面形貌为多孔层状结构的蛋白石介孔材料；（2）将步骤（1）中酸化的蛋白石粉末加入含有硅烷化改性处理剂的甲苯溶液中，于45℃的水浴锅中氮气的气氛中回流10h，回流完毕后，使用25%的甲醇洗涤2
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3次，将洗涤物在80℃下干燥5h，得蛋白石介孔材料，将硅烷与蛋白石上的羟基反应形成化学键，这样处理后的蛋白石颗粒表面就包覆有一层相对稳定的有机硅复合物，形成了具有一定比表面积和孔径大小的介孔材料，具有较好的吸附；（3）将步骤（2）中所得的蛋白石介孔材料加入含有羟基富勒烯分子的溶液中，充分搅拌，于60
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90℃的温度下水浴加热，调节pH值，抽滤2
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3次，干燥24h，即得羟基富勒烯增强蛋白石，通过以羟基富勒烯对硅烷化改性后的蛋白石介孔材料进行增强，可增加蛋白石表面的活性位点，底部嵌入硅烷化蛋白石表面达到稳定吸附，提高其对氨气的捕捉吸附量，更优选的，羟基富勒烯分子溶液中还含有DMAc和TMAO，其体积比例为羟基富勒烯：DMAc：TMAO=1.5:1:1。
[0009]优选的，所述步骤（2）中的硅烷化改性处理剂为带甲氧基、乙氧基、氨基的硅烷偶联剂中的任意一种，具体地，可列举出硅氮烷类如六甲基二硅氮烷、四甲基二乙烯基二硅氮烷等；烷氧基系列如甲基三甲氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、丙基三甲氧基硅烷、丁基三甲氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、二乙基二甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、二甲基乙烯基乙氧基硅烷、三甲基甲氧基硅烷、三乙基甲氧基硅烷、乙烯基三(甲氧基乙氧基)硅烷、二乙烯基二甲氧基硅烷等，作为硅烷化改性处理剂，特别优选的，硅烷化改性处理剂为乙烯基三甲氧基硅烷。
[0010]优选的，所述步骤（2）中的甲苯溶液含有16
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20%的硅烷化改性处理剂。
[0011]优选的，所述步骤（3）中调节pH值至6
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7。
[0012]优选的，所述改性氧化铝的制备方法，包括以下步骤：（4）在含柠檬酸的水溶液中加入氧化铝颗粒浸渍12h，浸渍完成后，取出并于120℃下烘干，得氧化铝载体；（5）将步骤（4）中的氧化铝载体加入100mL含1mol/L的活性稀土金属组分的水溶液中浸渍24h，浸渍完成后，取出并于120℃下烘干3
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5h，高温煅烧5h，得含有负载稀土金属的氧化铝，通过活性稀土金属在氧化铝载体上的负载牢固、分散均匀，从而拥有了更强的吸附氨气活性。其中，通过采用柠檬酸作为γ
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Al2O3载体改性剂，从而降低了稀土金属与载体之间的界面作用力，促进了后续稀土金属离子在其孔道内部的均匀浸润，提高其热稳定性，使其在较高的稳定能力下，仍具有较大的比表面积，且其对NH3的吸附性能大幅度提高。
[0013]优选的，所述步骤（5）中的活性稀土金属组分为比例1:1的硝酸镧和硝酸铈的混合物；所述活性稀土金属组分与所述氧化铝载体的质量比为1:2
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3，通过选择稀土金属
镧和铈作为活性稀土金属负载于氧化铝上，一方面提高氧化铝的热稳定性，一方面改善了氧化铝的孔径结构，提高其对氨气的吸附量，更赋予了氧化铝孔道结构的规整性。
[0014]优选的，所述步骤（4）中氧化铝颗粒的晶体为γ型，其比表面积为150
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350m2/g，平均孔径为5
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20nm。
[0015]优选的，所述步骤（5）中高温煅烧的温度增量为2
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6℃/min，温度为700
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800℃。
[0016]为了实现上述第二个目的，本专利技术采用的技术方案是：一种上述的具有氨净化功能的岩板的制备方法，包括以下本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有氨净化功能的岩板，其特征在于，按重量份数计，由以下组分制成：8~15份羟基富勒烯增强蛋白石、16~28份硅藻土、31~47份钾钠长石、13~20份叶腊石、3
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5份膨润土、6~8份高岭土、10~20份改性氧化铝；所述羟基富勒烯增强蛋白石的制备方法，包括以下步骤：（1）蛋白石的酸化：将蛋白石研磨成粉末，过800目筛，取10重量份的蛋白石粉末与200mL的4mol/L的硝酸溶液混合，在60℃的条件下搅拌4h，离心后干燥10h，研磨成粉末过100目筛，得酸化的蛋白石粉末；（2）将步骤（1）中酸化的蛋白石粉末加入含有硅烷化改性处理剂的甲苯溶液中，于45℃的水浴锅中氮气的气氛中回流10h，回流完毕后，使用25%的甲醇洗涤2
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3次，将洗涤物在80℃下干燥5h，得蛋白石介孔材料；（3）将步骤（2）中所得的蛋白石介孔材料加入含有羟基富勒烯分子的溶液中，充分搅拌，于60
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90℃的温度下水浴加热，调节pH值，抽滤2
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3次，干燥24h，即得羟基富勒烯增强蛋白石。2.根据权利要求1所述的具有氨净化功能的岩板，其特征在于：所述步骤（2）中的硅烷化改性处理剂为带甲氧基、乙氧基、氨基的硅烷偶联剂中的任意一种。3.根据权利要求1所述的具有氨净化功能的岩板，其特征在于：所述步骤（2）中的甲苯溶液含有体积比16
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20%的硅烷化改性处理剂。4.根据权利要求1所述的具有氨净化功能的岩板，其特征在于：所述步骤（3）中调节pH值至6
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7。5.根据权利要求1所述的具有氨净化功能的岩板，其特征在于：所述改性氧化铝的制备方法，包括以下步骤：（4）在含柠檬酸的水溶液中加入氧化铝...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁桐伟，霍炳光，霍俊成，吴旭，丁景华，张廷发，
申请(专利权)人：佛山市三水宏源陶瓷企业有限公司，
类型：发明
国别省市：