本發(fā)明涉及空氣凈化技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種室內(nèi)空氣凈化劑及其制備方法。
背景技術(shù):
研究表明,我國(guó)居民室內(nèi)的甲醛、苯、甲苯、二甲苯等物質(zhì)的濃度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),同時(shí)室內(nèi)大量病毒及致病菌是引起呼吸道感染,流行性感冒等疾病的主要原因。因此,急需開(kāi)發(fā)一種具有降解空氣中揮發(fā)性有機(jī)物,以及去除病毒、致病菌等等多功能、無(wú)公害、無(wú)毒副作用的空氣凈化劑,以滿(mǎn)足人們對(duì)生活、工作場(chǎng)所空氣質(zhì)量的要求。市面上的空氣凈化劑主要有兩種類(lèi)型,一種是遮蓋型空氣凈化劑,這種空氣凈化劑實(shí)際上是掩蓋了異味,并不能從根本上消除污染;另一種是吸附型空氣凈化劑,這種空氣凈化劑的種類(lèi)單一,而且存在安全隱患。
二氧化鈦?zhàn)鳛橐环N具有光催化能力的半導(dǎo)體材料,以其高化學(xué)活性、強(qiáng)氧化能力,同時(shí)具有無(wú)毒和高穩(wěn)定性的優(yōu)點(diǎn)受到了廣泛的關(guān)注。二氧化鈦粒子在能量大于其半導(dǎo)體能帶光子照射下會(huì)產(chǎn)生空穴,其對(duì)于大氣環(huán)境中的污染物具有強(qiáng)烈的氧化降解能力,是凈化空氣環(huán)鏡的優(yōu)良功能材料。但是二氧化鈦在實(shí)際應(yīng)用中存在兩個(gè)問(wèn)題,一是二氧化鈦的禁帶較寬,只能吸收波長(zhǎng)小于387nm的紫外光,而這部分光能僅占到達(dá)地面上太陽(yáng)光能的4%,太陽(yáng)能利用率很低,而人造紫外光源又具有耗電大、設(shè)備昂貴、穩(wěn)定性差等缺陷,產(chǎn)業(yè)化前景不好,二是傳統(tǒng)粉末態(tài)二氧化鈦易產(chǎn)生顆粒團(tuán)聚現(xiàn)象,影響光利用效率,綜合起來(lái)其應(yīng)用受到極大限制。
鑒于此,本發(fā)明針對(duì)室內(nèi)空氣凈化問(wèn)題,提出了高效利用二氧化鈦制備室內(nèi)空氣凈化劑的方法。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明目的就是為了彌補(bǔ)已有技術(shù)的缺陷,提供一種室內(nèi)空氣凈化劑及其制備方法。
本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
一種室內(nèi)空氣凈化劑,通過(guò)以下方法制備:
(1)按重量比6:(2-3)分別稱(chēng)取皂角和菖蒲,混合后粉碎加入到發(fā)酵罐中,再加入混合物總重20-25倍的水,加熱至34-36℃,再接入微生物菌劑,于34-36℃下發(fā)酵處理48-50小時(shí),過(guò)濾得發(fā)酵液,再經(jīng)離心分離得到上清液備用;
(2)將硫酸鈣粉碎至直徑為0.8-1.2毫米后,于300-350℃溫度條件下烘烤5-6小時(shí),冷卻至室溫后將其浸沒(méi)于步驟1所得上清液中,超聲振蕩20-30分鐘,取出后干燥備用;
(3)將向日葵盤(pán)洗凈后烘干粉碎,放入高溫爐中,在氮?dú)獗Wo(hù)下加熱至700-800℃,炭化90-120分鐘,冷卻后取出粉碎,得到向日葵盤(pán)炭化料,將炭化料與1mol/l氫氧化鈉溶液按料液比1:4-5g/ml混合后浸漬30-40分鐘,再過(guò)濾取出后用水洗凈并烘干,得到活化的炭化料;
(4)將硼酸和鈦酸四丁酯按照0.5-0.6的硼鈦摩爾比混合后加入4-5倍于其體積的無(wú)水乙醇中,待其完全溶解后加入總體積7-8%的濃鹽酸溶液和20-22%的1%聚乙二醇溶液,攪拌均勻得混合液,在不斷攪拌下向混合液中依次加入活化炭化料和尿素,經(jīng)超聲處理后將所得物料烘干后放置于高溫爐中加熱至550-600℃,焙燒100-120分鐘后冷卻,用水洗凈后烘干,得到固定化摻雜改性的二氧化鈦粉末備用;
(5)將步驟2所得物料和步驟4所得二氧化鈦粉末按質(zhì)量比5-5.5:1混合造粒,篩選粒徑在3-6mm的顆粒,向其表面霧化噴涂一層檀香油,晾干后密封保存,即得本發(fā)明室內(nèi)空氣凈化劑。
所述微生物菌劑由酵母菌、乳酸菌按質(zhì)量比2:1混合配置而成。
所述步驟4中混合液、活化炭化料、尿素的質(zhì)量比為(15-18):(4-5):(6-7)。
所述步驟4中超聲條件為在400-450w功率下處理12-15分鐘。
所述的室內(nèi)空氣凈化劑的使用方法為將其裝于布袋或盒內(nèi),放置于室內(nèi)空間,每平米使用量為0.5-1.5g,放置2-3天即可。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:
本發(fā)明室內(nèi)空氣凈化劑在使用二氧化鈦的基礎(chǔ)上,通過(guò)硼和氮之間的協(xié)同共摻雜,產(chǎn)生局部態(tài)能級(jí),顯著加強(qiáng)其對(duì)可見(jiàn)光的吸收,減小二氧化鈦的禁帶寬度,使二氧化鈦在可見(jiàn)光范圍內(nèi)能夠得到響應(yīng),提高太陽(yáng)光的利用率;同時(shí)利用氫氧化鈉活化向日葵盤(pán)制備炭化料,令炭化料表面變成蜂巢狀結(jié)構(gòu),不僅為二氧化鈦進(jìn)入到生物質(zhì)炭?jī)?nèi)部提供了通道,有利于二氧化鈦的均勻負(fù)載,而且大大減輕了載體質(zhì)量,實(shí)現(xiàn)了二氧化鈦的高效固定,解決了其易產(chǎn)生顆粒團(tuán)聚的問(wèn)題;將其應(yīng)用于室內(nèi)空氣凈化中,可以在室內(nèi)光源的照射下有效的去污和降解空氣中的污染氣體,對(duì)新裝修的室內(nèi)環(huán)境凈化效果尤為顯著,同時(shí)配合中草藥活性物質(zhì)的添加,能起到良好的抗菌、抗病毒作用,由于原料均為天然無(wú)毒,不會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生不良影響,能夠廣泛適用于各類(lèi)家居、工作場(chǎng)所。
具體實(shí)施方式
一種室內(nèi)空氣凈化劑,通過(guò)以下方法制備:
(1)按重量比3:1分別稱(chēng)取皂角和菖蒲,混合后粉碎加入到發(fā)酵罐中,再加入混合物總重20倍的水,加熱至34℃,再接入微生物菌劑,于34℃下發(fā)酵處理48小時(shí),過(guò)濾得發(fā)酵液,再經(jīng)離心分離得到上清液備用,其中微生物菌劑由酵母菌、乳酸菌按質(zhì)量比2:1混合配置而成;
(2)將硫酸鈣粉碎至直徑為0.8毫米后,于300℃溫度條件下烘烤5小時(shí),冷卻至室溫后將其浸沒(méi)于步驟1所得上清液中,超聲振蕩20分鐘,取出后干燥備用;
(3)將向日葵盤(pán)洗凈后烘干粉碎,放入高溫爐中,在氮?dú)獗Wo(hù)下加熱至700℃,炭化90分鐘,冷卻后取出粉碎,得到向日葵盤(pán)炭化料,將炭化料與1mol/l氫氧化鈉溶液按料液比1:4g/ml混合后浸漬30分鐘,再過(guò)濾取出后用水洗凈并烘干,得到活化的炭化料;
(4)將硼酸和鈦酸四丁酯按照0.5的硼鈦摩爾比混合后加入4倍于其體積的無(wú)水乙醇中,待其完全溶解后加入總體積7%的濃鹽酸溶液和20%的1%聚乙二醇溶液,攪拌均勻得混合液,在不斷攪拌下向混合液中依次加入活化炭化料和尿素,其中混合液、活化炭化料、尿素的質(zhì)量比為16:5:6,并在400w功率下超聲處理12分鐘,將所得物料烘干后放置于高溫爐中加熱至550℃,焙燒100分鐘后冷卻,用水洗凈后烘干,得到固定化摻雜改性的二氧化鈦粉末備用;
(5)將步驟2所得物料和步驟4所得二氧化鈦粉末按質(zhì)量比5:1混合造粒,篩選粒徑在3mm的顆粒,向其表面霧化噴涂一層檀香油,晾干后密封保存,即得本發(fā)明室內(nèi)空氣凈化劑。