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一種空氣凈化劑的制備方法與流程

文檔序號:11186607閱讀:815來源:國知局

本發(fā)明涉及一種空氣凈化劑的制備方法。



背景技術(shù):

目前空氣凈化劑分為兩種一種是利用自身的香味達(dá)到掩蓋異味的目的的空氣凈化劑,另一種為利用吸附或者化學(xué)反應(yīng)達(dá)到吸附或者降解有害氣體的空氣凈化劑。第一種只是掩蓋異味,本身并未對有害氣體清除;而第二種目前市場分兩種一種傳統(tǒng)的利用活性炭的吸附原理進(jìn)行吸附,此類方法只是將有害氣體吸附,并未徹底清除,吸附飽和后需要更換吸附劑;另一種是新型的光觸媒劑型,納米光觸媒在光照射下,價帶電子被激發(fā)到導(dǎo)帶,形成了電子和空穴,與吸附于其表面的o2和h2o作用,生成超氧化物陰離子自由基,o2-和羥基自由基-oh,其自由基具有很強的氧化分解能力,能破壞有機物中的c-c鍵、c-h鍵、c-n鍵、c-o鍵、o-h鍵、n-h鍵,分解有機物為二氧化碳與水;同時破壞細(xì)菌的細(xì)胞膜固化病毒的蛋白質(zhì),改變細(xì)菌,病毒的生存環(huán)境從而殺死細(xì)菌、病毒。

石墨烯具有較大的比表面積,且為半導(dǎo)體,具有吸附和電解雙重功效,目前市場對石墨烯凈化空氣研究較少。



技術(shù)實現(xiàn)要素:

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是,提供一種空氣凈化劑的制備方法,本發(fā)明解決空氣中的有害氣體和異味。

為了解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案:

一種空氣凈化劑的制備方法,其特征在于按照以下步驟進(jìn)行:

1)制備氧化石墨烯乳液:將氧化石墨烯加入到溶劑中,氧化石墨烯和溶劑的質(zhì)量比為1:10~30,用超聲波處理40~120min,得到氧化石墨烯乳液;

2)制備石墨烯和光觸媒劑混合液:向氧化石墨烯乳液中加入一定質(zhì)量的分散劑,攪拌均勻后加入光觸媒劑,氧化石墨烯乳液、分散劑和光觸媒劑的質(zhì)量比為100:0.1~0.5:5~30,得到氧化石墨烯和光觸媒劑的混合液;

3)制備氧化石墨烯和光觸媒劑勻質(zhì)液:將氧化石墨烯和光觸媒劑的混合液加入到勻質(zhì)機中,至少勻質(zhì)一次,勻質(zhì)壓力為15~35mpa,勻質(zhì)時間為10~60min,勻質(zhì)溫度為40~70℃,得到氧化石墨烯和光觸媒劑勻質(zhì)液;

4)制備空氣凈化劑:向氧化石墨烯和光觸媒劑勻質(zhì)液中加入一定質(zhì)量的香精,氧化石墨烯和光觸媒劑勻質(zhì)液和香精的質(zhì)量比為1000:0~2,得到空氣凈化劑;

所述溶劑是水、乙醇和甘油中的一種或任意比例的兩種以上;

所述分散劑是三聚磷酸鈉、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸鈉和十二烷基硫酸鈉中的一種或任意比例的兩種以上;

所述光觸媒劑是納米二氧化鈦、納米氧化鋅、納米氧化鐵、p25和納米硫化鋅中的一種或任意比例的兩種以上。

所述光觸媒劑和氧化石墨烯細(xì)度要求為400目~3000目。

步驟1)所述溶劑是水和乙醇按照質(zhì)量比3:1的組合物;氧化石墨烯和溶劑的質(zhì)量比為1:20,超聲波處理時間為60min。

步驟2)所述分散劑是聚丙烯酸鈉,光觸媒劑是p25,氧化石墨烯乳液、分散劑和光觸媒劑的質(zhì)量比為100:0.2:10。

步驟3)所述勻質(zhì)次數(shù)為兩次,其中第一次勻質(zhì)壓力為25mpa,勻質(zhì)時間為30min,勻質(zhì)溫度為55℃;第二次勻質(zhì)壓力為4pma,勻質(zhì)時間為20min,勻質(zhì)溫度為50℃。

本發(fā)明具有以下有益技術(shù)效果:

1)、本發(fā)明通過氧化石墨烯和光觸媒劑的配合既可以吸附又可以降解,吸附的有害氣體和異味在光觸媒劑的作用下降解,增大了吸附收斂劑的利用率。

2)、本發(fā)明采用吸附加降解的模式,在有光無光的條件下都具有清除有害氣體和異味的作用,與單純使用光觸媒劑相比,使用范圍廣。

3)、本發(fā)明通過勻質(zhì)機勻質(zhì),使勻質(zhì)液形成穩(wěn)定的懸浮液,方便使用且不影響使用效果。

4)、本發(fā)明中將半導(dǎo)體氧化石墨烯和光觸媒劑結(jié)合,氧化石墨烯作為感光劑擴寬了可見光范圍內(nèi)的光催化性能。

5)、本發(fā)明氧化石墨烯和光觸媒劑結(jié)合,可以利用氧化石墨烯良好的導(dǎo)電性能,為二氧化鈦的光生電子提供途徑,抑制電子-空穴對復(fù)合,達(dá)到提高二氧化鈦光催化降解效率的目的。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實例進(jìn)一步說明本發(fā)明。

實施例一

1)制備氧化石墨烯乳液:將氧化石墨烯加入到溶劑中,氧化石墨烯和溶劑的質(zhì)量比為1:20,用超聲波處理60min,得到氧化石墨烯乳液;

2)制備石墨烯和光觸媒劑混合液:向氧化石墨烯乳液中加入一定質(zhì)量的分散劑,攪拌均勻后加入光觸媒劑,氧化石墨烯乳液、分散劑和光觸媒劑的質(zhì)量比為100:0.2:10,得到氧化石墨烯和光觸媒劑的混合液;

3)制備氧化石墨烯和光觸媒劑勻質(zhì)液:將氧化石墨烯和光觸媒劑的混合液加入到勻質(zhì)機中,勻質(zhì)2次,第一次勻質(zhì)壓力為25mpa,勻質(zhì)時間為30min,勻質(zhì)溫度為55℃;第二次勻質(zhì)壓力為4pma,勻質(zhì)時間為20min,勻質(zhì)溫度為50℃,得到氧化石墨烯和光觸媒劑勻質(zhì)液;

4)制備空氣凈化劑:向氧化石墨烯和光觸媒劑勻質(zhì)液中加入香精,氧化石墨烯和光觸媒劑勻質(zhì)液和香精的質(zhì)量比為1000:0.2,得到空氣凈化劑。

實施例二

1)制備氧化石墨烯乳液:將氧化石墨烯加入到溶劑中,氧化石墨烯和溶劑的質(zhì)量比為1:15,用超聲波處理60min,得到氧化石墨烯乳液;

2)制備石墨烯和光觸媒劑混合液:向氧化石墨烯乳液中加入一定質(zhì)量的分散劑,攪拌均勻后加入光觸媒劑,氧化石墨烯乳液、分散劑和光觸媒劑的質(zhì)量比為100:0.5:5,得到氧化石墨烯和光觸媒劑的混合液;

3)制備氧化石墨烯和光觸媒劑勻質(zhì)液:將氧化石墨烯和光觸媒劑的混合液加入到勻質(zhì)機中,勻質(zhì)1次,勻質(zhì)壓力為25mpa,勻質(zhì)時間為40min,勻質(zhì)溫度為65℃,得到空氣凈化劑。

實施例三

1)制備氧化石墨烯乳液:將氧化石墨烯加入到溶劑中,氧化石墨烯和溶劑的質(zhì)量比為1:15,用超聲波處理80min,得到氧化石墨烯乳液;

2)制備石墨烯和光觸媒劑混合液:向氧化石墨烯乳液中加入一定質(zhì)量的分散劑,攪拌均勻后加入光觸媒劑,氧化石墨烯乳液、分散劑和光觸媒劑的質(zhì)量比為100:0.3:15,得到氧化石墨烯和光觸媒劑的混合液;

3)制備氧化石墨烯和光觸媒劑勻質(zhì)液:將氧化石墨烯和光觸媒劑的混合液加入到勻質(zhì)機中,勻質(zhì)3次,第一次勻質(zhì)壓力為30mpa,勻質(zhì)時間為30min;第二次勻質(zhì)壓力為20pma,勻質(zhì)時間為20min,第三次勻質(zhì)壓力為3pma,勻質(zhì)時間為20min,得到氧化石墨烯和光觸媒劑勻質(zhì)液;

4)制備空氣凈化劑:向氧化石墨烯和光觸媒劑勻質(zhì)液中加入香精,氧化石墨烯和光觸媒劑勻質(zhì)液和香精的質(zhì)量比為1000:0.7,得到空氣凈化劑。

實施例四

1)制備氧化石墨烯乳液:將氧化石墨烯加入到溶劑中,氧化石墨烯和溶劑的質(zhì)量比為1:25,用超聲波處理60min,得到氧化石墨烯乳液;

2)制備石墨烯和光觸媒劑混合液:向氧化石墨烯乳液中加入一定質(zhì)量的分散劑,攪拌均勻后加入光觸媒劑,氧化石墨烯乳液、分散劑和光觸媒劑的質(zhì)量比為100:0.3:20,得到氧化石墨烯和光觸媒劑的混合液;

3)制備氧化石墨烯和光觸媒劑勻質(zhì)液:將氧化石墨烯和光觸媒劑的混合液加入到勻質(zhì)機中,勻質(zhì)2次,第一次勻質(zhì)壓力為25mpa,勻質(zhì)時間為40min;第二次勻質(zhì)壓力為3pma,勻質(zhì)時間為20min,得到氧化石墨烯和光觸媒劑勻質(zhì)液;

4)制備空氣凈化劑:向氧化石墨烯和光觸媒劑勻質(zhì)液中加入香精,氧化石墨烯和光觸媒劑勻質(zhì)液和香精的質(zhì)量比為1000:0.4,得到空氣凈化劑。

實施例1至4中,所述溶劑是水和乙醇按照質(zhì)量比3:1的組合物;所述分散劑是聚丙烯酸鈉;光觸媒劑是p25。

實施例五

1)制備氧化石墨烯乳液:將氧化石墨烯加入到乙醇中,氧化石墨烯和乙醇的質(zhì)量比為1:20,用超聲波處理60min,得到氧化石墨烯乳液;

2)制備石墨烯和光觸媒劑混合液:向氧化石墨烯乳液中加入一定質(zhì)量的分散劑,所述分散劑是聚丙烯酸鈉,攪拌均勻后加入光觸媒劑,光觸媒劑是p25,氧化石墨烯乳液、分散劑和光觸媒劑的質(zhì)量比為100:0.2:10,得到氧化石墨烯和光觸媒劑的混合液;

3)制備氧化石墨烯和光觸媒劑勻質(zhì)液:將氧化石墨烯和光觸媒劑的混合液加入到勻質(zhì)機中,勻質(zhì)2次,第一次勻質(zhì)壓力為25mpa,勻質(zhì)時間為30min;第二次勻質(zhì)壓力為4pma,勻質(zhì)時間為20min,得到氧化石墨烯和光觸媒劑勻質(zhì)液;

4)制備空氣凈化劑:向氧化石墨烯和光觸媒劑勻質(zhì)液中加入香精,氧化石墨烯和光觸媒劑勻質(zhì)液和香精的質(zhì)量比為1000:0.2,得到空氣凈化劑。

實施例6

1)制備氧化石墨烯乳液:將氧化石墨烯加入到水中,氧化石墨烯和水的質(zhì)量比為1:20,用超聲波處理60min,得到氧化石墨烯乳液;

2)制備石墨烯和光觸媒劑混合液:向氧化石墨烯乳液中加入一定質(zhì)量的分散劑,所述分散劑是聚丙烯酸鈉,攪拌均勻后加入光觸媒劑,光觸媒劑是p25,氧化石墨烯乳液、分散劑和光觸媒劑的質(zhì)量比為100:0.2:10,得到氧化石墨烯和光觸媒劑的混合液;

3)制備氧化石墨烯和光觸媒劑勻質(zhì)液:將氧化石墨烯和光觸媒劑的混合液加入到勻質(zhì)機中,勻質(zhì)2次,第一次勻質(zhì)壓力為25mpa,勻質(zhì)時間為30min;第二次勻質(zhì)壓力為4pma,勻質(zhì)時間為20min,得到氧化石墨烯和光觸媒劑勻質(zhì)液;

4)制備空氣凈化劑:向氧化石墨烯和光觸媒劑勻質(zhì)液中加入香精,氧化石墨烯和光觸媒劑勻質(zhì)液和香精的質(zhì)量比為1000:0.2,得到空氣凈化劑。

實施例7

1)制備氧化石墨烯乳液:將氧化石墨烯加入到乙醇中,氧化石墨烯和水的質(zhì)量比為1:24,用超聲波處理50min,得到氧化石墨烯乳液;

2)制備石墨烯和光觸媒劑混合液:向氧化石墨烯乳液中加入一定質(zhì)量的分散劑,所述分散劑是聚丙烯酸鈉和三聚磷酸鈉按照質(zhì)量比1:2的組合物,攪拌均勻后加入光觸媒劑,光觸媒劑是納米二氧化鈦和納米氧化鋅按照質(zhì)量比1:3的組合物,氧化石墨烯乳液、分散劑和光觸媒劑的質(zhì)量比為100:0.5:20,得到氧化石墨烯和光觸媒劑的混合液;

3)制備氧化石墨烯和光觸媒劑勻質(zhì)液:將氧化石墨烯和光觸媒劑的混合液加入到勻質(zhì)機中,勻質(zhì)2次,第一次勻質(zhì)壓力為30mpa,勻質(zhì)時間為30min;第二次勻質(zhì)壓力為5pma,勻質(zhì)時間為20min,得到氧化石墨烯和光觸媒劑勻質(zhì)液;

4)制備空氣凈化劑:向氧化石墨烯和光觸媒劑勻質(zhì)液中加入香精,氧化石墨烯和光觸媒劑勻質(zhì)液和香精的質(zhì)量比為1000:0.2,得到空氣凈化劑。

下面結(jié)合實驗數(shù)據(jù)進(jìn)一步說明本發(fā)明的有益效果:

1、實驗供試材料

1材料與方法:

1.1試驗空間:通過檢測甲醛含量一致的五個1m*1m*1m可密閉容器。

1.2供試材料:本發(fā)明實施例1、實施例5、實施例6、普通1(除未加氧化石墨烯外,其它制作方法與實施例1一致)和普通2(除未加p25外,其它制作方法與實施例1一致)做效果比較。

1.3試驗設(shè)計:試驗設(shè)五個處理,分別稱取5g的實施例1、實施例5、實施例6、普通1(除未加氧化石墨烯外,其它制作方法與實施例1一致)和普通2(除未加p25外,其它制作方法與實施例1一致),分別倒入同樣的大小的塑料盤中,攤勻,放入可密閉容器中,關(guān)閉容器,并通入甲醛,使空間內(nèi)甲醛濃度達(dá)到0.32mg/m3,空間內(nèi)保持開燈狀態(tài),分別檢測0h、6h、12h、18h、24h、30h、36h、42h和48小時可密閉容器中甲醛含量(mg/m3)。

本實驗除采用的實施例不同外其他條件均一致。

2、結(jié)果與分析

實施例1、實施例5、實施例6、普通1(除未加氧化石墨烯外,其它制作方法與實施例1一致)和普通2(除未加p25外,其它制作方法與實施例1一致),處理相比,結(jié)果如表1。

表1各處理對甲醛的影響

由表1可以看出本發(fā)明清除甲醛效果明顯優(yōu)于普通1(除未加氧化石墨烯外,其它制作方法與實施例1一致)和普通2(除未加p25外,其它制作方法與實施例1一致);其中采用乙醇和水混合液處理的氧化石墨烯的實施例1清除甲醛效果明顯優(yōu)于單純用乙醇處理的實施例5和單獨用水處理的實施例6。

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