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。