一種用于新風(fēng)系統(tǒng)凈化新風(fēng)的光催化技術(shù)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于去除新風(fēng)系統(tǒng)吸入室內(nèi)的新風(fēng)中含有的揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)的光催化劑。利用水熱合成法制備具有介孔結(jié)構(gòu)、高光催化活性的TiO2材料，利用該方法制備的光催化劑具有介孔結(jié)構(gòu)，而且具有高效去除甲醛的光催化效率。其特征在于制備方法如下：將一定量的鈦醇鹽溶解于無(wú)水乙醇，制備得溶液A；將質(zhì)量百分含量為15～35％的模板劑和質(zhì)量百分含量為10％～25％的螯合劑(以占鈦醇鹽原料的質(zhì)量百分含量計(jì)算)溶解于去離子水，制備得溶液B；將A和B溶液混合制得懸浮液，并移入有聚四氟乙烯內(nèi)襯的晶化反應(yīng)釜，150～220℃下反應(yīng)6～24h后，將反應(yīng)釜冷卻至室溫，將反應(yīng)產(chǎn)物離心分離出沉淀，用去離子水和無(wú)水乙醇清洗5?10次，抽濾得到的樣品在100?120℃烘箱內(nèi)干燥12～24h，獲得粉體，以1～5℃/min升溫至450?650℃馬弗爐中焙燒3～5h，獲得具有介孔結(jié)構(gòu)的TiO2光催化劑。
【專利說(shuō)明】
一種用于新風(fēng)系統(tǒng)凈化新風(fēng)的光催化技術(shù)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于新風(fēng)設(shè)備領(lǐng)域，具體地說(shuō)，特別涉及一種潔凈新風(fēng)系統(tǒng)凈化新風(fēng)的光催化技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，中國(guó)大量的民用建筑多是依靠自然通風(fēng)實(shí)現(xiàn)室內(nèi)的通風(fēng)換氣。然而，近年來(lái)由于機(jī)動(dòng)車尾氣排放、工業(yè)廢氣排放、工程施工等因素使得城市建筑外空氣質(zhì)量造成高濃度污染，特別是霧霾天，自然通風(fēng)的作用就不再是稀釋室內(nèi)空氣污染，而是惡化室內(nèi)空氣品質(zhì)。部分建筑使用了新風(fēng)系統(tǒng)，新風(fēng)系統(tǒng)雖然有較好的殺菌和過(guò)濾顆粒物的功能，但無(wú)法達(dá)到去除吸入的室外空氣中含有的揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)，無(wú)法達(dá)到滿意的空氣凈化效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種用于去除新風(fēng)系統(tǒng)吸入室內(nèi)的新風(fēng)中含有的揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)的光催化劑:采用簡(jiǎn)捷、綠色環(huán)保的水熱合成法制備具有介孔結(jié)構(gòu)、高效光催化性能的T12光催化劑。
[0004]水熱合成制備方法如下:(I)將一定量的鈦醇鹽溶解于無(wú)水乙醇，磁力攪拌使其完全溶解，制備得溶液A ; (2)將質(zhì)量百分含量為15?35%的模板劑和質(zhì)量百分含量為10%?25%的螯合劑(質(zhì)量百分含量均以某物質(zhì)占鈦醇鹽原料的質(zhì)量百分含量計(jì)算)溶解于去離子水，磁力攪拌使其完全溶解，制備得溶液B ; (3)將A和B溶液混合，攪拌，制得懸浮液；(4)將懸浮液移入帶有聚四氟乙烯內(nèi)襯的晶化反應(yīng)釜中，在150-220°C條件下反應(yīng)6?24h ; (5)待反應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng)釜冷卻至室溫，將反應(yīng)產(chǎn)物離心分離出沉淀，用去離子水和無(wú)水乙醇分別清洗5-10次，抽濾，得到的樣品在100-120°C烘箱內(nèi)干燥12?24h，獲得粉體，升溫速率控制在I?5°C /min，升溫至450-650°C的溫度下馬弗爐焙燒3?5h，獲得具有介孔結(jié)構(gòu)的1102光催化劑，研磨，壓片，再研磨過(guò)篩，得20-40目顆粒，并進(jìn)行甲醛氣體光催化降解反應(yīng)性能評(píng)價(jià)。
[0005]所述的鈦醇鹽為鈦酸四丁酯、鈦酸乙酯或鈦酸異丙酯中的一種；模板劑為十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)、十二烷基苯磺酸鈉(LAS)或乙二胺四乙酸(EDTA)中的一種；螯合劑為檸檬酸、檸檬酸鈉、酒石酸或蘋果酸中的一種或兩種。
【具體實(shí)施方式】
[0006]實(shí)施例1:
[0007]稱取14.6g鈦酸四丁酯溶于10mL去無(wú)水乙醇中，磁力攪拌使其完全溶解，將2.2g十六烷基三甲基溴化銨和1.5g檸檬酸溶于50mL去離子水中，將兩種溶液混合形成懸浮液；將懸浮液移入帶有聚四氟乙烯內(nèi)襯的晶化反應(yīng)釜中，在150 °C條件下反應(yīng)8h，待反應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng)釜冷卻至室溫，將反應(yīng)產(chǎn)物離心分離出沉淀，用去離子水和無(wú)水乙醇分別清洗6次，抽濾，得到的樣品在IlOtC烘箱內(nèi)干燥12h，獲得粉體，再在450°C的溫度下馬弗爐焙燒3h，升溫速率為1°C /min，獲得具有介孔結(jié)構(gòu)的1102光催化劑，研磨，壓片，再研磨過(guò)篩，得20-40目顆粒，進(jìn)行甲醛光催化反應(yīng)性能評(píng)價(jià)，測(cè)得甲醛去除率為90.5%。
[0008]實(shí)施例2:
[0009]稱取11.1g鈦酸乙酯溶于10mL去無(wú)水乙醇中，磁力攪拌使其完全溶解，將3.9g十二烷基苯磺酸鈉和2.Sg酒石酸溶于50mL去離子水中，將兩種溶液混合形成懸浮液；將懸浮液移入帶有聚四氟乙烯內(nèi)襯的晶化反應(yīng)釜中，在2000C條件下反應(yīng)12h，待反應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng)釜冷卻至室溫，將反應(yīng)產(chǎn)物離心分離出沉淀，用去離子水和無(wú)水乙醇分別清洗8次，抽濾，得到的樣品在IlOtC烘箱內(nèi)干燥12h，獲得粉體，再在500°C的溫度下馬弗爐焙燒3h，升溫速率為3°C /min,獲得具有介孔結(jié)構(gòu)的T12光催化劑，研磨，壓片，再研磨過(guò)篩，得20-40目顆粒，進(jìn)行甲醛光催化反應(yīng)性能評(píng)價(jià)，測(cè)得甲醛去除率為85.3%。
[0010]實(shí)施例3:
[0011]稱取18.9g鈦酸異丙酯溶于10mL去無(wú)水乙醇中，磁力攪拌使其完全溶解，將4.7g乙二胺四乙酸和2.Sg蘋果酸溶于50mL去離子水中，將兩種溶液混合形成懸浮液；將懸浮液移入帶有聚四氟乙烯內(nèi)襯的晶化反應(yīng)釜中，在180°C條件下反應(yīng)12h，待反應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng)釜冷卻至室溫，將反應(yīng)產(chǎn)物離心分離出沉淀，用去離子水和無(wú)水乙醇分別清洗6次，抽濾，得到的樣品在120°C烘箱內(nèi)干燥18h，獲得粉體，再在550°C的溫度下馬弗爐焙燒3h，升溫速率為5°C /min，獲得具有介孔結(jié)構(gòu)的1102光催化劑，研磨，壓片，再研磨過(guò)篩，得20-40目顆粒，進(jìn)行甲醛光催化反應(yīng)性能評(píng)價(jià)，測(cè)得甲醛去除率為89.6 %。
[0012]實(shí)施例4:
[0013]稱取14.6g鈦酸四丁酯溶于10mL去無(wú)水乙醇中，磁力攪拌使其完全溶解，將2.9g乙二胺四乙酸和2.2g檸檬酸溶于50mL去離子水中，將兩種溶液混合形成懸浮液；將懸浮液移入帶有聚四氟乙烯內(nèi)襯的晶化反應(yīng)釜中，在160°C條件下反應(yīng)6h，待反應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng)釜冷卻至室溫，將反應(yīng)產(chǎn)物離心分離出沉淀，用去離子水和無(wú)水乙醇分別清洗6次，抽濾，得到的樣品在110°C烘箱內(nèi)干燥12h，獲得粉體，再在450°C的溫度下馬弗爐焙燒3h，升溫速率為1°C /min，獲得具有介孔結(jié)構(gòu)的1102光催化劑，研磨，壓片，再研磨過(guò)篩，得20-40目顆粒，進(jìn)行甲醛光催化反應(yīng)性能評(píng)價(jià)，測(cè)得甲醛去除率為93.7%。
[0014]實(shí)施例5:
[0015]稱取11.1g鈦酸乙酯溶于10mL去無(wú)水乙醇中，磁力攪拌使其完全溶解，將3.9g十六烷基三甲基溴化銨，1.5g檸檬酸和1.3g檸檬酸鈉溶于50mL去離子水中，將兩種溶液混合形成懸浮液；將懸浮液移入帶有聚四氟乙烯內(nèi)襯的晶化反應(yīng)釜中，在220°C條件下反應(yīng)24h，待反應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng)釜冷卻至室溫，將反應(yīng)產(chǎn)物離心分離出沉淀，用去離子水和無(wú)水乙醇分別清洗10次，抽濾，得到的樣品在120°C烘箱內(nèi)干燥24h，獲得粉體，再在500°C的溫度下馬弗爐焙燒3h，升溫速率為1°C /min,獲得具有介孔結(jié)構(gòu)的1102光催化劑，研磨，壓片，再研磨過(guò)篩，得20-40目顆粒，進(jìn)行甲醛光催化反應(yīng)性能評(píng)價(jià)，測(cè)得甲醛去除率為96.3%。
[0016]實(shí)施例6:
[0017]稱取18.9g鈦酸異丙酯溶于10mL去無(wú)水乙醇中，磁力攪拌使其完全溶解，將4.Sg十六烷基三甲基溴化銨，2.5g檸檬酸和2.3g檸檬酸鈉溶于50mL去離子水中，將兩種溶液混合形成懸浮液；將懸浮液移入帶有聚四氟乙烯內(nèi)襯的晶化反應(yīng)釜中，在200°C條件下反應(yīng)12h，待反應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng)釜冷卻至室溫，將反應(yīng)產(chǎn)物離心分離出沉淀，用去離子水和無(wú)水乙醇分別清洗6次，抽濾，得到的樣品在110°C烘箱內(nèi)干燥10h，獲得粉體，再在550°C的溫度下馬弗爐焙燒3h，升溫速率為4°C /min,獲得具有介孔結(jié)構(gòu)的1102光催化劑，研磨，壓片，再研磨過(guò)篩，得20-40目顆粒，進(jìn)行甲醛光催化反應(yīng)性能評(píng)價(jià)，測(cè)得甲醛去除率為91.6%。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于去除新風(fēng)系統(tǒng)吸入室內(nèi)的新風(fēng)中含有的揮發(fā)性有機(jī)物、具有介孔結(jié)構(gòu)的T12光催化劑的制備方法及應(yīng)用，其特征是具有如下工藝流程:采用簡(jiǎn)捷、綠色環(huán)保的水熱合成法，將一定量的鈦醇鹽溶解于無(wú)水乙醇，磁力攪拌使其完全溶解，制備得溶液A ;將質(zhì)量百分含量為15?35%的模板劑和質(zhì)量百分含量為10%?25%的螯合劑(質(zhì)量百分含量均以某物質(zhì)占鈦醇鹽原料的質(zhì)量百分含量計(jì)算)溶解于去離子水，磁力攪拌使其完全溶解，制備得溶液B ;將A和B溶液混合，攪拌，制得懸浮液；將懸浮液移入帶有聚四氟乙烯內(nèi)襯的晶化反應(yīng)釜中，在一定溫度條件下反應(yīng)一段時(shí)間，待反應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng)釜冷卻至室溫，將反應(yīng)產(chǎn)物離心分離出沉淀，用去離子水和無(wú)水乙醇清洗數(shù)次，抽濾，得到的樣品在一定溫度烘箱內(nèi)干燥一段時(shí)間，獲得粉體，再以一定的升溫速率升溫至一定溫度下馬弗爐中焙燒一段時(shí)間，獲得具有介孔結(jié)構(gòu)的1102光催化劑，研磨，壓片，再研磨過(guò)篩，得20-40目顆粒，并進(jìn)行甲醛氣體光催化降解反應(yīng)性能評(píng)價(jià)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于制備具有介孔結(jié)構(gòu)的T12光催化劑的方法，其特征在于，所用鈦醇鹽為鈦酸四丁酯、鈦酸乙酯或鈦酸異丙酯中的一種。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于制備具有介孔結(jié)構(gòu)的T12光催化劑的方法，其特征在于，所用模板劑為十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)、十二烷基苯磺酸鈉(LAS)或乙二胺四乙酸(EDTA)中的一種。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于制備具有介孔結(jié)構(gòu)的T12光催化劑的方法，其特征在于，所用螯合劑為檸檬酸、檸檬酸鈉、酒石酸或蘋果酸中的一種或兩種。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于制備具有介孔結(jié)構(gòu)的T12光催化劑的方法，其特征在于，所用模板劑質(zhì)量百分含量為15?35%。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于制備具有介孔結(jié)構(gòu)的T12光催化劑的方法，其特征在于，所用螯合劑質(zhì)量百分含量為10?25%。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于制備具有介孔結(jié)構(gòu)的T12光催化劑的方法，其特征在于，反應(yīng)溫度為150?220 °C。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于制備具有介孔結(jié)構(gòu)的T12光催化劑的方法，其特征在于，反應(yīng)時(shí)間為6?24h。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于制備具有介孔結(jié)構(gòu)的T12光催化劑的方法，其特征在于，用去離子水和無(wú)水乙醇分別清洗次數(shù)為5?10次。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于制備具有介孔結(jié)構(gòu)的T12光催化劑的方法，其特征在于，干燥溫度為100?120°C。11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于制備具有介孔結(jié)構(gòu)的T12光催化劑的方法，其特征在于，干燥時(shí)間為12?24h。12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于制備具有介孔結(jié)構(gòu)的T12光催化劑的方法，其特征在于，焙燒溫度升溫速率為I?5°C /min。13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于制備具有介孔結(jié)構(gòu)的T12光催化劑的方法，其特征在于，焙燒溫度為450?650 °C。14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于制備具有介孔結(jié)構(gòu)的T12光催化劑的方法，其特征在于，焙燒時(shí)間為3?5h。
【文檔編號(hào)】B01D53/72GK106031867SQ201510121300
【公開日】2016年10月19日
【申請(qǐng)日】2015年3月16日
【發(fā)明人】丁建飛, 陳桂太, 胡慶春, 王新
【申請(qǐng)人】江蘇挪佰瑞空品科技有限公司