一種非金晶竹炭基空氣凈化劑及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種非金晶竹炭基空氣凈化劑及其制備方法。目前市場上的活性炭或竹炭在一定的時期內(nèi)均具有一定的吸附能力，但缺點是幾周后即飽和。本發(fā)明其特征在于由活性竹炭粉、海泡石、凹凸棒土、電氣石、硅藻泥、膨潤土組成，各成分的重量配比是4:1:2:1:1:1組成，所述的各成分為300納米級。本發(fā)明的空氣凈化劑融合了眾多傳統(tǒng)材料優(yōu)秀的吸附特性，突破性地耦合了具有劃時代意義的催化劑和吸附粒子，使得以活性炭為主要基材的吸附體擁有良好的催化分解性能，賦予了活性炭等傳統(tǒng)材料新的功能使命，大大延長活性炭等吸附基材的使用壽命，是一項顛覆傳統(tǒng)、標新立異的空氣凈化革新材料。
【專利說明】一種非金晶竹炭基空氣凈化劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種非金晶竹炭基空氣凈化劑及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前市場上的活性炭或竹炭在一定的時期內(nèi)均具有一定的吸附能力，但缺點是幾周后即飽和。通常的做法是在太陽下晾曬，蒸發(fā)掉水份和部分有害氣體，但難以解決大部分有害物的長期“滯留”，導(dǎo)致在后續(xù)使用過程中脫附溢出，反而成為有毒污染源，再度污染環(huán)境。的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種非金晶竹炭基空氣凈化劑及其制備方法，能快速吸附并鎖定污物，賦予了活性炭等傳統(tǒng)材料新的功能，延長吸附基材的使用壽命。
[0004]為此，本發(fā)明采取如下技術(shù)方案:一種非金晶竹炭基空氣凈化劑，其特征在于由活性竹炭粉、海泡石、凹凸棒土、電氣石、硅藻泥、膨潤土組成，各成分的重量配比是4:1:2:1:1:1組成，所述的各成分為300納米級。本發(fā)明的空氣凈化劑優(yōu)選提純于海泡石、凹凸棒土等天然礦物，具有獨特的晶體結(jié)構(gòu)，孔徑大小在0.23 - 1.30納米之間，孔隙表面帶極性和弱極性，內(nèi)孔分布合理，孔徑比表面積大，微孔發(fā)達，氣相適應(yīng)性更廣泛。
[0005]所述制成的空氣凈化劑內(nèi)部孔隙的孔徑在0.23 - 1.30納米之間，呈微晶體排列。
[0006]所述制成的空氣凈化劑內(nèi)含有的甲醛、氨、苯、甲苯、二甲苯的分子直徑都在
0.4 - 0.62納米之間，并且半數(shù)以上是極性分子。一般室內(nèi)空氣中有毒有害氣體的共性是分子直徑在I納米以下，呈極性分子結(jié)構(gòu)。如刺激性氣體甲醛、氨都是極性分子，分子直徑在0.5納米左右。而非金晶空氣凈化劑的納米級孔隙和呈極性結(jié)構(gòu)，極好地主動捕捉并牢固吸附這些有毒有害的氣體分子。除納米非金晶規(guī)則晶體孔隙的納米級孔徑，對納米級氣體分子產(chǎn)生有效強力吸附外，納米非金晶晶格孔隙表面的電荷極性，形成對極性分子的主動捕捉和選擇性吸附。而納米米非金晶空氣凈化劑在50°C左右的溫度就可以脫附再生，產(chǎn)品可以長期循環(huán)使用，極大地提高了產(chǎn)品的經(jīng)濟價值和環(huán)境價值。
[0007]一種非金晶竹炭基空氣凈化劑的制備方法，各組分采用如下方法制成:
[0008](I)、竹炭粉碎至300納米級竹炭粉，并用蒸汽活化法制備活性竹炭；
[0009](2)、海泡石采用沉降法和離心分離法進行提純后，粉碎至300納米級粉體后，用離子交換法活化；
[0010](3)、凹凸棒土用離心選礦機離心分離得到300納米級粉體后，用微波熱活化法活化；
[0011 ] (4)、膨潤土優(yōu)選原礦蒙脫石大于80% -的原料采用干法提純，粉碎到300納米級粉體后用酸活化法活化；
[0012](5)、硅藻土粉碎到300納米級粉體；[0013](6)、電氣石粉碎到300納米級粉體；
[0014]將上述的6種成分按按4:1:2:1:1:1的比例進行配比后經(jīng)造粒工藝后進行篩選完成廣品。
[0015]本發(fā)明的有益效果在于:
[0016]1、同時適用于甲醛、苯系物、TVOC及各種臭味的吸附、催化、分解、凈化。
[0017]2、受溫差的變化表現(xiàn)較強的“呼吸”現(xiàn)象，大大提升了它的吸附和催化分解速度。
[0018]3、具有較強的化學(xué)活性，能起到較好的抗菌、抑菌作用。
[0019]4、不需要暴曬，不會導(dǎo)致吸附飽和而脫附溢出。相反，在使用中因濕氣的作用而加速催化分解。
[0020]5、本產(chǎn)品催化機理不同于光催化(光觸媒)，催化分解進程不受光環(huán)境影響。
[0021]6、產(chǎn)品拆封使用后有效期長達2-3年。當催化性能衰減至無效后，可當作普通吸附劑使用。
[0022]7、該產(chǎn)品無毒、無刺激性。適用于家庭裝修、櫥柜、鞋柜、洗手間、汽車、賓館酒店客房等場合。
[0023]綜上所述，非金晶竹炭基空氣凈化劑是一項利用最新技術(shù)手段，融合了眾多傳統(tǒng)材料優(yōu)秀的吸附特性，突破性地耦合了具有劃時代意義的催化劑和吸附粒子，使得以活性炭為主要基材的吸附體擁有良好的催化分解性能，賦予了活性炭等傳統(tǒng)材料新的功能使命，大大延長活性炭等吸附基材的使用壽命，是一項顛覆傳統(tǒng)、標新立異的空氣凈化革新材料。
具體實施例
[0024]下面結(jié)合具體實施例，進一步闡述本發(fā)明。
[0025]本發(fā)明的一種非金晶竹炭基空氣凈化劑由活性竹炭粉、海泡石、凹凸棒土、電氣石、硅藻泥、膨潤土組成，各成分的重量配比是4:1:2:1:1:1組成，所述的各成分為300納米級。該空氣凈化劑中各組分采用如下方法制成:
[0026](I)、竹炭粉碎至300納米級竹炭粉，并用蒸汽活化法制備活性竹炭；
[0027](2)、海泡石采用沉降法和離心分離法進行提純后，粉碎至300納米級粉體后，用離子交換法活化；
[0028](3)、凹凸棒土的制備按專利cn02139387.7的提純及超微粉體的制備工藝進行，分離得到300納米級粉體后，用微波熱活化法活化；
[0029](4)、膨潤土優(yōu)選原礦蒙脫石大于80% -的原料采用干法提純，粉碎到300納米級粉體后用酸活化法活化；
[0030](5)、硅藻土粉碎到300納米級粉體；
[0031](6)、電氣石粉碎到300納米級粉體；將上述的6種成分按按4:1:2:1:1:1的比例進行配比后經(jīng)造粒工藝后進行篩選完成產(chǎn)品。
[0032]本發(fā)明的技術(shù)原理在于:
[0033]1、多維活化，深度改性。孔徑及極性特性更符合甲醛、苯系物、TVOC等有分子結(jié)構(gòu)及極性。
[0034]2、放大炭微晶的物理、化學(xué)特性。2000 m2 /g以上比表面和120mg/g以上CTC值使吸附更強。
[0035]3、優(yōu)化碳微晶，利用氫鍵、靜電吸引力、共價鍵、官能團和熱效應(yīng)，快速吸附并鎖定污染物。
[0036]4、納米吸附粒子與催化劑利用特殊工藝一次嵌入炭基，形成獨特的強效吸附催化分解陣列。室溫下氧氣吸附在許多過渡金屬時，可以解離成吸附狀態(tài)的氧原子或帶電荷的過氧或超氧自由基，基于這一原理，非金晶竹炭基空氣凈化劑利用空氣中豐富的氧，通過催化活化實現(xiàn)有機物的氧化。但真正實現(xiàn)常溫、常壓及電子生成條件不足的情況下實踐理論，非金晶竹炭基空氣凈化劑取得了突破性成果。
[0037]本發(fā)明利用稀有的非金屬礦物質(zhì)，如硅藻土、沸石、膨潤土、蒙脫土、海泡石等具有環(huán)境治理和生態(tài)修復(fù)功能，可以用來制備環(huán)境污染治理材料和生態(tài)修復(fù)材料，本身不產(chǎn)生二次污染，是一種天然納米礦物，是大自然恩賜我們的財富，也是一種極有價值環(huán)境友好型的材料。硅藻土、沸石、蒙脫土、膨潤土等經(jīng)過改性加工后可以用于水體修復(fù)(重金屬、有機污染物、氮磷營養(yǎng)物等)處理和大氣(包括室內(nèi)空氣環(huán)境)修復(fù)(硫化物、氮化物、甲醛、苯等)處理；膨潤土、珍珠巖、蛭石等可用于固沙、改良土壤、垃圾填埋場(防止垃圾污水滲透)及放射性廢料的處置。同時大多數(shù)非金屬礦都是環(huán)境友好材料，這些優(yōu)點都促使了納米非金晶空氣凈化劑在生態(tài)環(huán)境修復(fù)、室內(nèi)空氣凈化等領(lǐng)域中均具有廣闊的應(yīng)用前景。
[0038]需要特別指出的是，上述實施例的方式僅限于描述實施例，但本發(fā)明不止局限于上述方式，且本領(lǐng)域的技術(shù)人員據(jù)此可在不脫離本發(fā)明的范圍內(nèi)方便的進行修飾，因此本發(fā)明的范圍應(yīng)當包括本發(fā)明所揭示的原理和新特征的最大范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種非金晶竹炭基空氣凈化劑，其特征在于由活性竹炭粉、海泡石、凹凸棒土、電氣石、硅藻泥和膨潤土組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種非金晶竹炭基空氣凈化劑，其特征在于所述的活性竹炭粉、海泡石、凹凸棒土、電氣石、硅藻泥和膨潤土的重量配比是4:1:2:1:1: 1，所述的各成分為300納米級。
3.如權(quán)利要求2所述的一種非金晶竹炭基空氣凈化劑，其特征在于所述制成的空氣凈化劑內(nèi)部孔隙的孔徑在0.23 - 1.30納米之間，呈微晶體排列。
4.如權(quán)利要求3所述的一種非金晶竹炭基空氣凈化劑，其特征在于所述制成的空氣凈化劑內(nèi)含有的甲醛、氨、苯、甲苯、二甲苯的分子直徑都在0.4 — 0.62納米之間，并且半數(shù)以上是極性分子。
5.一種非金晶竹炭基空氣凈化劑的制備方法，其特征在于權(quán)利要求1中各組分采用如下方法制成: (1)、竹炭粉碎至300納米級竹炭粉，并用蒸汽活化法制備活性竹炭； (2)、海泡石采用沉降法和離心分離法進行提純后，粉碎至300納米級粉體后，用離子交換法活化； (3)、凹凸棒土用離心選礦機離心分離得到300納米級粉體后，用微波熱活化法活化； (4)、膨潤土優(yōu)選原礦蒙脫石大于80%-的原料采用干法提純，粉碎到300納米級粉體后用酸活化法活化； (5)、硅藻土粉碎到300納米級粉體； (6)、電氣石粉碎到300納米級粉體； 將上述的6種成分按按4:1:2:1:1:1的比例進行配比后經(jīng)造粒工藝后進行篩選完成女口廣叩ο
【文檔編號】B01J20/30GK103537261SQ201310520292
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年10月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月29日
【發(fā)明者】張水祥, 吳宏良 申請人:衢州凈力竹炭科技有限公司