一种空气净化颗粒组合物及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种空气净化颗粒组合物及其制备方法，组合物含有的组分及重量配比为：四针状氧化锌晶须50～80份，13X分子筛10～45份，磷酸镁5～10份；制备方法是：将所述配比的各组分在混合搅拌机内混合均匀后，在造粒机内造粒成粒径2-5mm的圆球，然后在烘箱内于280～300℃条件下烘干3～5h后即得。该种组合物空气净化能力强、作用稳定、可重复持续进行、也无需光催化，使用方便、应用范围广。

Air purifying granule composition and preparation method thereof

The invention discloses an air purifying granular composition and its preparation method, composition containing the components and the weight ratio of four to 80 copies of Zinc Oxide 50 needle whiskers, 13X molecular sieve 10 ~ 45, 5 ~ 10 magnesium phosphate; the preparation method is: the ratio of the points were uniformly mixed in mixed mixer, in granulator granulation with a diameter of 2-5mm ball, and then in the oven at 280 to 300 DEG C under the condition of 3 ~ 5h is obtained after drying. The composition has the advantages of strong air purification ability, stable function, repeatable and continuous operation, no photo catalysis, convenient use and wide application range.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种空气净化材料及其制备方法，尤其涉及一种具有吸附和分解有害 气体的无机复合空气净化材料及其制备方法。
技术介绍
在我国经济社会快速发展，人民生活水平不断提高的同时，来自各类装饰材料和 日用化学品的可挥发性室内环境污染物越来越多地进入住宅和公共建筑物，导致人居环境 污染急剧增加。调查显示，我国80%的新装居室和90%的新装办公场所存在有害污染物超 标现象。由于大多数人一生中80%以上时间在室内渡过，所以室内环境污染对人们健康和 人口质量所造成的危害是不言而喻的。世界卫生组织的一项统计显示，室内环境污染造成 的疾病负担超过室外同级别污染造成负担的5倍。主要的室内环境污染物包括建筑和装修材料中释放的甲醛和苯等挥发性污染物、 日用化学品挥发物以及工业和生活环境中产生的N0x、S0x、戴奥辛、环境荷尔蒙等。由于受 治理措施及相关技术和产品功能的限制，室内环境污染已经造成了严重的不良后果，并有 进一步扩大和加剧的趋势。20世纪90年代以来，我国每年由室内环境污染引起的超额死 亡数达11. 1万人，超额门诊数达22万人次，超额急诊数达430万人次，因此而造成的经济 损失高达106亿美元。专家调查发现，居室装饰使用含有甲醛等有害物质的材料对儿童、妇 女、老人等抵抗力较差人群的危害更大。有关资料显示，目前我国每年因上呼吸道感染而致 死亡的儿童约有210万，其中超过100万儿童的死因直接或间接与室内环境污染有关，特别 是一些新建和新装修的幼儿园和家庭等室内环境污染更加严重。许多新婚夫妇住进新装修 房，导致畸型胎儿比例增加，严重影响我国人口质量，并将影响家庭甚至是社会安定。甲醛因其化学反应活性高、价格低廉，同时具有较强的黏合性和防虫、防腐能力， 早在100年前就被广泛应用于生产树脂、化学纤维、橡胶制品、印刷油墨、油漆和涂料等人 们生产和生活必须的产品，其生产和产品使用过程中均有甲醛被直接排入大气环境；另外， 石油、煤、天然气等有机物的燃烧，润滑油的氧化分解，汽车尾气的排放，大气中有机物的光 化学反应等都有甲醛等有害气体排放。近年来我国大量新建房屋装饰装修所用装饰材料和 各类纺织品的使用，更是直接加剧了居室和办公等室内环境的甲醛污染。正因为如此，甲醛 已成为室内空气的主要化学污染物，其对人体的危害具有长期性、潜伏性和隐蔽性的特点， 已被确定为大气污染物的“指纹”(fingerprint)化合物，世界卫生组织已经确定其为强致 癌、促癌和致畸物质，在我国有毒化学品优先控制名单中列第二位。根据现时国家室内空气 质量标准(GB/T18883-2002)，甲醛浓度不可超过0. 10mg/m3(lh均值)。所以，在经济和社 会高速发展的今天，为了保障人类健康，室内空气污染治理刻不容缓。目前，针对甲醛、苯系物等主要室内污染物的治理措施包括封闭剂，这是一种暂 时的封堵措施，一段时间后，气体污染物便会从裂开的封闭剂膜中释放出来，造成更长时间 的慢性污染；禾ι佣活性炭等吸附剂吸附有害物质，短时间内效果较好，吸附达到饱和以后即 失去作用；使用光催化材料在紫外光照射下具有较好的效果，但室内环境很难满足光照条件；使用与甲醛发生化学反应的物质作为甲醛捕获剂(如分子络合剂等)，也存在饱和与失 效较快等问题。此外，利用臭氧等强氧化性化学物质，也可以起到杀菌和除异味的作用；但 臭氧浓度达到0. 15PPM后，本身就会发出浓烈的恶臭，并且有致癌的可能(①薛春才，季金 枝.臭氧空气污染和急性心肌梗死有关.国外医学.心血管疾病分册，2005，(0 )。负 氧离子是一种带负电荷的空气离子，能使苯、甲醛等有害气体快速氧化成负离子，与空气结 合后，还原成氧气、水和二氧化碳。这种治理方法见效快、无污染，不易留死角，但负离子本 身寿命很短，在空气中的存在只是昙花一现(在洁净空气中的寿命有几分钟，在灰尘多的 地方仅几秒钟)、转瞬即逝的。所以，负氧离子虽然可改善肺功能，给人一种相对清新的感 觉，但对室内污染物的长期治理它是一筹莫展的效果是很有限的。
技术实现思路
本专利技术的第一个目的就是提供一种空气净化颗粒组合物，该种组合物空气净化能 力强、作用稳定、可重复持续进行、也无需光催化，使用方便、应用范围广。本专利技术实现其第一个专利技术目的，所采用的技术方案是一种空气净化颗粒组合物， 含有的组分及重量配比为四针状氧化锌晶须50 80份，13X分子筛10 45份，磷酸镁 5 10份。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是一、本专利技术采用具有针尖纳米活性和单晶结构的四针状氧化锌晶须作为催化活性 材料、以13X分子筛为高效吸附剂、磷酸镁为粘结剂形成一种具有持久、高效室内空气污染 治理的复合材料四针状氧化锌晶须具有三维立体四针状形貌、单晶体结构和显著的尖端 纳米效应，既具有很好的重复持续的催化作用，又很容易实现其在材料中的均勻分布，即通 过四针状结构将尖端纳米效应分散在复合材料中，克服了一般纳米材料很难分散、以及分 散性和活性不能统一等技术问题。具有介孔结构的13X分子筛，通过其高效的吸附作用吸 引空气中的有机小分子物质的甲醛等有害气体向氧化锌晶须催化材料靠近，促使空气中的 氧气与甲醛等有害气体发生分解反应。高效、持久的分解掉甲醛等有害气体。其空气净化 能力强、作用稳定、可重复持续进行。二、氧化锌晶须为一种无需依靠光催化就能产生分解作用的空气净化材料，使其 在实际应用中可适应范围广泛，无论白天还是晚上，无论有无光线的场所，都可以应用。三、本专利技术的组合物为颗粒状，不仅有利于气体的流通进入，而且可方便家庭直接 使用和与空气净化机等电气产品配合。测试表明本专利技术的氧化锌晶须空气净化剂颗粒物，其吸附与分解持续时间长，净 化剂可以反复发挥作用，对空气中有害气体如甲醛、苯的M小时净化率均超过80%，对氨 达到70%以上。上述的四针状氧化锌晶须的针状体长度为10 40 μ m、根部直径为0. 5 10 μ m。这种尺寸的四针状氧化锌晶须具有更优良的三维立体四针状形貌、单晶体结构和 显著的尖端纳米效应，其催化、净化空气能力更强。上述的所述的50 80份重的四针状氧化锌晶须，在其晶格中掺杂有1 3份重 的Cu2+、i^3+、V5+中的一种或两种离子。四针状氧化锌晶须晶格中掺杂的过渡金属离子催化的基本原理为ZnO是一种半导体材料，禁带宽度约为3. :3eV，通过晶格掺杂设立电子(或空穴)陷阱，并经激发可以将电 子和空穴分离，并进一步产生环境净化活性中心。经过掺杂改性的四针状氧化锌晶须中，过 渡金属离子可将电子吸收，留下无法复合的带电空穴(h+)，发挥活性中心的作用。当掺入的 变价金属离子由于吸收电子而越来越多地变成亚稳定态的离子(如狗2+、Cu+、V3+)，体系又 不稳定，要释放电子而成为稳定的高价离子(如狗3+、Cu2+、V5+)，此时，释放出来的电子又成 为新的活性中心生长点，发挥环境净化活性作用。如此循环，达到长效环境净化的目的。参 见图1。此外，渡金属离子掺杂还可以改变ZnO体系的能级结构，形成附加掺杂能级，有利 于电子和空穴分离，即有利于产生活性中心。总之，掺杂过渡金属离子的四针状氧化锌晶须为催化剂组成的空气净化组合物， 其分解有害气体、净化空气的能力更强、且更能重复、持续，长效发生作用。本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种空气净化颗粒组合物，含有的组分及重量配比为：四针状氧化锌晶须５０～８０份，１３Ｘ分子筛１０～４５份，磷酸镁５～１０份。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周祚万，段晓飞，徐晓玲，范希梅，谌星伊，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：发明
国别省市：90