本發(fā)明涉及功能材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種光催化降解甲醛功能泡沫炭的制備方法。
背景技術(shù)：
甲醛是一種具有很強(qiáng)毒性的氣體，室內(nèi)裝修的建筑材料、合成板、家具、涂料、油漆、紡織品等，在使用過程中均會(huì)釋放出甲醛，且最長釋放期可達(dá)十幾年。當(dāng)室內(nèi)甲醛含量為0.1 mg／m3時(shí)就有異味和不適感，吸入高濃度甲醛，會(huì)造成呼吸道和支氣管疾?。婚L期接觸低劑量甲醛可引起慢性中毒，嚴(yán)重者造成死亡。因此，探索有效去除室內(nèi)甲醛的方法是目前的研究熱點(diǎn)之一。
國內(nèi)外在甲醛去除方面進(jìn)行了大量研究。在眾多凈化技術(shù)中，吸附法與TiO2光催化法是目前最為廣泛采用的室內(nèi)甲醛污染凈化方法。同其它吸附劑相比，活性炭表面有多孔結(jié)構(gòu)和各種活性基團(tuán)，具有吸附容量大、吸附速率快、易于再生的特點(diǎn)，在氣態(tài)甲醛的治理方面表現(xiàn)了明顯的優(yōu)勢(shì)?；钚蕴课郊兹┲饕揽科浣Y(jié)構(gòu)中的微孔和介孔對(duì)甲醛的物理吸附作用，隨著使用時(shí)間的延長，活性炭對(duì)甲醛氣體的吸附就會(huì)達(dá)到飽和，失去吸附性能。
TiO2微粒界面的光誘導(dǎo)電子轉(zhuǎn)移過程所誘發(fā)的光化學(xué)反應(yīng)對(duì)于消除環(huán)境中有機(jī)污染物質(zhì)，具有顯著效果，可望發(fā)展成為直接利用空氣中氧和太陽能降解有毒有害污染物的綠色氧化技術(shù)。將TiO2與多孔炭復(fù)合研究表明，多孔炭作為吸附中心，其強(qiáng)吸附性能可對(duì)低濃度有機(jī)污染物進(jìn)行有效富集、濃縮，為TiO2提供高濃度反應(yīng)環(huán)境，加快TiO2的光催化降解速度；TiO2作為降解中心可形成多孔炭內(nèi)外吸附質(zhì)的濃度差，實(shí)現(xiàn)多孔炭的原位再生，延長多孔炭達(dá)到吸附飽和的時(shí)間，增加多孔炭的平衡吸附量。另外，多孔炭的吸附可有效減少揮發(fā)性光催化中間產(chǎn)物的釋放，可以消除揮發(fā)性中間產(chǎn)物所產(chǎn)生的二次污染。但傳統(tǒng)活性炭不易成型，且易造成粉塵污染，因此用于合成室內(nèi)VOCs凈化的功能炭材料尚存一定缺陷。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明旨在針對(duì)上述問題，提出一種光催化降解甲醛功能泡沫炭的制備方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案在于：
光催化降解甲醛功能泡沫炭的制備方法，包括如下步驟：
（1）聚氨酯泡沫炭的制備：
采用ACraw加入玻璃模具中，加人聚醚、硬泡硅油、水、五甲基二乙烯三胺AM-1、二氯一氟乙烷、環(huán)乙胺在模具中混合均勻，以500～600 r／min的速度攪拌1 min，再加入二苯基甲烷二異氰酸酯 MDI，以1000r／min的速度強(qiáng)力攪拌45 S使其自由發(fā)泡，室溫下熟化24 h，然后置于馬弗爐中以5℃／rain升溫到350℃炭化l h；制成聚氨酯泡沫炭；
（2）光催化降解甲醛功能泡沫炭的制備：
配制50mL 1％~2％的TiO2溶液，在弱超聲波下超聲15 min使其均勻混合；將制備好的CF／AC35和CF／AC10聚氨酯泡沫炭分別加入到50 mL 1％~2％的TiO2溶液中，浸漬15 min后取出100℃烘干24 h，得到光催化降解甲醛功能泡沫炭。
本發(fā)明的技術(shù)效果在于：
以聚氨酯和活性炭為原料經(jīng)熱處理制得聚氨酯泡沫炭，然后擔(dān)載TiO2制得具有光催化活性的功能泡沫炭。結(jié)果表明，制備的聚氨酯泡沫炭呈現(xiàn)發(fā)達(dá)的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，聚氨酯與活性炭結(jié)合緊密。擔(dān)載TiO2主要分布在泡沫炭孔道表面。TiO2擔(dān)載功能泡沫炭對(duì)甲醛的去除表現(xiàn)為吸附和光催化降解的協(xié)同作用，豐富的泡沫狀孔道結(jié)構(gòu)為甲醛氣體提供大量的附著點(diǎn)，在紫外光的照射下，TiO2將其光催化降解為小分子，高的活性炭添加量和TiO2摻雜量均有利于甲醛氣體的去除。當(dāng)活性炭添加量為35％，TiO2摻雜量為2％時(shí)，光催化降解率最高，達(dá)到85.3％。
具體實(shí)施方式
光催化降解甲醛功能泡沫炭的制備方法，包括如下步驟：
（1）聚氨酯泡沫炭的制備：
采用ACraw加入玻璃模具中，加人聚醚、硬泡硅油、水、五甲基二乙烯三胺AM-1、二氯一氟乙烷、環(huán)乙胺在模具中混合均勻，以500～600 r／min的速度攪拌1 min，再加入二苯基甲烷二異氰酸酯 MDI，以1000r／min的速度強(qiáng)力攪拌45 S使其自由發(fā)泡，室溫下熟化24 h，然后置于馬弗爐中以5℃／rain升溫到350℃炭化l h；制成聚氨酯泡沫炭。
（2）光催化降解甲醛功能泡沫炭的制備：
配制50mL 1％~2％的TiO2溶液，在弱超聲波下超聲15 min使其均勻混合；將制備好的CF／AC35和CF／AC10聚氨酯泡沫炭分別加入到50 mL 1％~2％的TiO2溶液中，浸漬15 min后取出100℃烘干24 h，得到光催化降解甲醛功能泡沫炭。