一種用于空氣凈化器的光觸媒組合物及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種制備用于空氣凈化器的光觸媒組合物的方法，該方法包括：(1)將釤銪釓稀土氧化物、富鈰氧化物和碳酸鐠釹的混合物用硝酸溶解并用氨水調(diào)整pH值至6-8后過(guò)濾得到稀土金屬硝酸鹽溶液；(2)將乙醇、水和所述稀土金屬硝酸鹽溶液混合，向混合后的物料中加入鈦酸四丁酯，攪拌使鈦酸四丁酯水解得到光觸媒膠體；(3)將所述光觸媒膠體在60-90℃下干燥并在500-800℃下煅燒，得到煅燒產(chǎn)物。本發(fā)明還提供了由上述方法制備得到的用于空氣凈化器的光觸媒組合物。通過(guò)上述技術(shù)方案，本發(fā)明獲得的光觸媒組合物能用于空氣凈化器且具有較快的去除甲醛的速率和較高的去除甲醛的效率。
【專利說(shuō)明】一種用于空氣凈化器的光觸媒組合物及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及應(yīng)用化學(xué)領(lǐng)域，具體地，涉及一種制備用于空氣凈化器的光觸媒組合物的方法，以及該方法制備得到的制備用于空氣凈化器的光觸媒組合物的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]光觸媒(Photocatalyst)也叫光催化劑(Lightcatalyst),是一類以二氧化鈦(TiO2)為代表的，在光的照射下自身不起變化，卻可以促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)，具有催化功能的材料的總稱。TiO2作為一種光觸媒，在吸收太陽(yáng)光或照明光源中的紫外線后，在紫外線能量的激發(fā)下發(fā)生氧化還原反應(yīng)，表面形成強(qiáng)氧化性的氫氧自由基和超氧陰離子自由基，把空氣中游離的有害物質(zhì)及微生物分解成無(wú)害的二氧化碳和水，從而達(dá)到凈化空氣、殺菌、除臭等目的。
[0003]經(jīng)過(guò)多年的努力，光觸媒技術(shù)的應(yīng)用研究已經(jīng)取得了突破性的進(jìn)展。許多廠家也應(yīng)用各自的技術(shù)，把二氧化鈦制成粉末、溶液、凝膠體、涂料等各種形態(tài)的材料迅速搶占市場(chǎng)。
[0004]光觸媒表面的氫氧自由基能破壞細(xì)胞膜使細(xì)胞質(zhì)流失，從而造成細(xì)菌死亡和抑制病毒的活性，故能殺滅各種細(xì)菌、病毒，有效分解霉菌。光觸媒還能通過(guò)氫氧自由基分解空氣中的有機(jī)物氣體，除去空氣中的臭味。光觸媒也能對(duì)空氣中的甲醛、苯、氨及其他揮發(fā)性有機(jī)化合物有強(qiáng)大的氧化分解作用，使之變?yōu)槎趸己退?，從而達(dá)到凈化空氣的效果。
[0005]一般來(lái)說(shuō)，光觸媒必須在紫外線的照射下才能發(fā)揮作用。如果不能獲得太陽(yáng)光照，若想激活光觸媒，則必須另外加上紫外燈。紫外燈的選擇應(yīng)該是254nm或者365nm的效果比較好。至于在自然光和日光燈等微弱光源甚至是無(wú)光的條件下，光觸媒是不能正常發(fā)揮功效的。
[0006]光觸媒可以分為兩代:第一代是光催化劑，即必須在紫外光的照射下才能夠發(fā)生催化反應(yīng)，分解有機(jī)物；第二代是復(fù)合催化劑，即在二氧化鈦中加入一些銅、銀等金屬元素增加其活性，在自然光作用下也可發(fā)生催化反應(yīng)。
[0007]甲醛是一種無(wú)色易溶的刺激性氣體，甲醛可經(jīng)呼吸道吸收。長(zhǎng)期接觸低劑量甲醛可以引起慢性呼吸道疾病、女性月經(jīng)紊亂、妊娠綜合癥，引起新生兒體質(zhì)降低、染色體異常，甚至引起鼻咽癌。高濃度的甲醛對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)、肝臟等都有毒害，長(zhǎng)期接觸較高濃度的甲醛會(huì)出現(xiàn)急性精神抑郁癥。甲醛還有致畸、致癌作用，據(jù)流行病學(xué)調(diào)查，長(zhǎng)期接觸甲醛的人，可引起鼻腔、口腔、鼻咽、咽喉、皮膚和消化道的癌癥，國(guó)際癌癥研究所已建議將其作為可疑致癌物對(duì)待。室內(nèi)甲醛來(lái)源于室內(nèi)裝飾的膠合板、細(xì)木工板、中密度纖維板和刨花板等人造板材，目前我國(guó)人造板使用的膠粘劑是以甲醛為主要成分的脲醛樹(shù)脂。板材中殘留的和未參與反應(yīng)的甲醛會(huì)逐漸向周圍環(huán)境釋放，是形成室內(nèi)空氣中甲醛的主體。有關(guān)實(shí)驗(yàn)表明，用脲醛泡沫樹(shù)脂做隔熱材料的室內(nèi)甲醛釋放量一般為3.35mg/m3，有時(shí)可高達(dá)
13.4mg/m3，且在高溫、高濕、負(fù)壓和高負(fù)載條件下會(huì)加劇甲醛散發(fā)的力度。在一定的條件下，室內(nèi)空氣中甲醛濃度可聚集到標(biāo)準(zhǔn)允許水平以上，而且釋放期比較長(zhǎng)，室內(nèi)甲醛的釋放期一般為3-15年。
[0008]目前，空氣凈化器中已有采用光觸媒來(lái)去除空氣中的甲醛，但是，去除甲醛的速率仍然較慢，效率仍然較低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的是克服光觸媒去除甲醛的速率仍然較慢和效率仍然較低，提供一種能用于空氣凈化器且具有較快的去除甲醛的速率和較高的去除甲醛的效率的光觸媒組合物。
[0010]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種制備用于空氣凈化器的光觸媒組合物的方法，該方法包括:(I)將釤銪釓稀土氧化物、富鈰氧化物和碳酸鐠釹的混合物用硝酸溶解并用氨水調(diào)整PH值至6-8后過(guò)濾得到稀土金屬硝酸鹽溶液；(2)將乙醇、水和所述稀土金屬硝酸鹽溶液混合，向混合后的物料中加入鈦酸四丁酯，攪拌使鈦酸四丁酯水解得到光觸媒膠體；(3)將 所述光觸媒膠體在60-90°C下干燥并在500-800°C下煅燒，得到煅燒產(chǎn)物。
[0011]本發(fā)明還提供了由上述方法制備得到的用于空氣凈化器的光觸媒組合物。
[0012]通過(guò)上述技術(shù)方案，本發(fā)明獲得的光觸媒組合物能用于空氣凈化器且具有較快的去除甲醛的速率和較高的去除甲醛的效率。
[0013]本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的【具體實(shí)施方式】部分予以詳細(xì)說(shuō)明。
【具體實(shí)施方式】
[0014]以下對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的【具體實(shí)施方式】?jī)H用于說(shuō)明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。
[0015]本發(fā)明中，各種組合物的各組分的含量之和為100重量％。
[0016]本發(fā)明提供一種制備用于空氣凈化器的光觸媒組合物的方法，該方法包括:(I)將釤銪釓稀土氧化物、富鈰氧化物和碳酸鐠釹的混合物用硝酸溶解并用氨水調(diào)整PH值至6-8后過(guò)濾得到稀土金屬硝酸鹽溶液；(2)將乙醇、水和所述稀土金屬硝酸鹽溶液混合，向混合后的物料中加入鈦酸四丁酯，攪拌使鈦酸四丁酯水解得到光觸媒膠體；(3)將所述光觸媒膠體在60-90°C下干燥并在500-800°C下煅燒，得到煅燒產(chǎn)物。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的方法，其中，所述釤銪釓稀土氧化物的作用是向光觸媒組合物中提供摻雜所需的稀土金屬元素，所述釤銪釓稀土氧化物可以含有50-53重量％的Sm203、7.5-10 重量 ％ 的 Eu2O3'14-15 重量 ％ 的 Gd203、0.6-1.5 重量 ％ 的 Tb4O7'2-4.5 重量 ％ 的Dy203、0.3-0.5重量％的Ho203、5_12重量％的Y2O3和余量的雜質(zhì)。所述釤銪釓稀土氧化物可以通過(guò)商購(gòu)的方式得到，例如可以購(gòu)自內(nèi)蒙古包鋼稀土高科技股份有限公司。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的方法，其中，所述富鈰氧化物的作用是向光觸媒組合物中提供摻雜所需的稀土金屬元素，所述富鈰氧化物可以含有28.5-33.5重量％的1^203、60-64重量％的CeO2,4-8重量％的Pr60n、0.2-1.8重量％的Nd2O3和余量的雜質(zhì)。所述富鈰氧化物可以通過(guò)商購(gòu)的方式得到，例如可以購(gòu)自內(nèi)蒙古包鋼稀土高科技股份有限公司。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的方法，其中，所述碳酸鐠釹的作用是向光觸媒組合物中提供摻雜所需的稀土金屬元素，所述碳酸鐠釹中的稀土氧化物含量可以為40-50重量％，在所述碳酸鐠釹中的稀土氧化物含有23.5-26.5重量％的Pr6O11和73.5-76.5重量％的Nd2O3。所述碳酸鐠釹可以通過(guò)商購(gòu)的方式得到，例如可以購(gòu)自內(nèi)蒙古包鋼稀土高科技股份有限公司。
[0020]其中，所述雜質(zhì)可以為釤銪釓稀土氧化物、富鈰氧化物和碳酸鐠釹制備過(guò)程中常規(guī)帶入的雜質(zhì)。
[0021]根據(jù)本發(fā)明的方法，其中，所述光觸媒組合物的主要組分為納米二氧化鈦，所述納米二氧化鈦可以通過(guò)鈦酸四丁酯的水解得到，釤銪釓稀土氧化物、富鈰氧化物和碳酸鐠釹為所述光觸媒組合物提供摻雜所需的稀土金屬元素。由于稀土金屬元素的摻雜，大幅度地加快了去除甲醛的速率和提高了的去除甲醛的效率。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的方法，其中，相對(duì)于100g的鈦酸四丁酯，釤銪釓稀土氧化物的用量可以為0.3-0.5g，富鈰氧化物的用量可以為0.1-0.2g，碳酸鐠釹的用量可以為0.1-0.2g,以純硝酸的量計(jì)算，硝酸的用量可以為10-20g，乙醇的用量可以為100-200g，水的用量可以為 1000-3000g。
[0023]根據(jù)本發(fā)明特別優(yōu)選的一種實(shí)施方式，本發(fā)明提供的一種制備用于空氣凈化器的光觸媒組合物的方法包括:(I)將釤銪釓稀土氧化物、富鈰氧化物和碳酸鐠釹的混合物用硝酸溶解并用氨水調(diào)整PH值至6-8后過(guò)濾得到稀土金屬硝酸鹽溶液；(2)將乙醇、水和所述稀土金屬硝酸鹽溶液混合，向混合后的物料中加入鈦酸四丁酯，攪拌使鈦酸四丁酯水解得到光觸媒膠體；(3)將所述光觸媒膠體在60-90°C下干燥并在500-800°C下煅燒，得到煅燒產(chǎn)物；；所述釤銪釓稀土氧化物含有50-53重量％的Sm203、7.5-10重量％的Eu203、14-15重量 ％的6(1203、0.6-1.5 重量 ％的1\07、2-4.5 重量 ％ 的 Dy203、0.3-0.5 重量 ％ 的設(shè))203、5-12重量％的Y2O3和余量的雜質(zhì) ；所述富鈰氧化物含有28.5-33.5重量％的1^203、60-64重量％的Ce02、4-8重量％的Pr60n、0.2-1.8重量％的Nd2O3和余量的雜質(zhì)；所述碳酸鐠釹中的稀土氧化物含量為40-50重量％，在所述碳酸鐠釹中的稀土氧化物含有23.5-26.5重量％的Pr6O11和73.5-76.5重量％的Nd2O3 ;相對(duì)于100g的鈦酸四丁酯，釤銪釓稀土氧化物的用量為0.3-0.5g，富鈰氧化物的用量為0.1-0.2g，碳酸鐠釹的用量為0.1-0.2g,以純硝酸的量計(jì)算，硝酸的用量為10_20g，乙醇的用量為100-200g，水的用量為1000-3000g。在該優(yōu)選方式中，本發(fā)明的方法制備得到的光觸媒組合物具有突出的去除甲醛的速率。
[0024]根據(jù)本發(fā)明，其中，步驟(1)中，硝酸的作用是將釤銪釓稀土氧化物、富鈰氧化物和碳酸鐠釹中的稀土金屬元素轉(zhuǎn)化為金屬離子的形式，硝酸的濃度為10-30重量％。
[0025]根據(jù)本發(fā)明的方法，其中，步驟(2)中，鈦酸四丁酯水解的目的是生成鈦酸并進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為二氧化鈦，攪拌使鈦酸四丁酯水解的條件可以包括:溫度可以為20-70°C，優(yōu)選為30-50°C，時(shí)間為10-30小時(shí)；相對(duì)于每升被攪拌的物料，攪拌的功率為15-60W。在鈦酸四丁酯水解的過(guò)程中，可以發(fā)生稀土金屬離子的摻雜。
[0026]根據(jù)本發(fā)明的方法，其中，步驟(3)中，干燥的條件可以包括:溫度可以為60-80°C，時(shí)間可以為10-30小時(shí)。干燥可以通過(guò)旋轉(zhuǎn)干燥的方式進(jìn)行。
[0027]根據(jù)本發(fā)明的方法，其中，步驟⑶中，煅燒的時(shí)間可以為3-8小時(shí)，煅燒的升溫速度可以為1_5°C /S。
[0028]本發(fā)明還提供了根據(jù)所述的方法制備得到的用于空氣凈化器的光觸媒組合物。
[0029]其中，上述光觸媒組合物可以用于制備空氣凈化器。例如，可以將上述光觸媒組合物與羧甲基纖維素、純丙乳液和水混合制備為涂料，浸潤(rùn)涂布于絲網(wǎng)上并烘干，即可得到光觸媒組件，該光觸媒組件在紫外光源的照射下即可發(fā)揮快速高效的去除甲醛的凈化能力。其中，所述光觸媒組合物與羧甲基纖維素、純丙乳液和水的重量比可以為1:(0.5-3):(10-30): (50-110)。所述純丙乳液可以為涂料制備領(lǐng)域常規(guī)使用的各種純丙乳液，例如可以為固含量40-60重量％，粘度為200-800mPa.s的純丙乳液。絲網(wǎng)浸潤(rùn)涂布所用的涂料的量使得涂層的厚度可以為1-3 μ m。所述絲網(wǎng)可以為符合GB/T25863-2010《不銹鋼燒結(jié)金屬絲網(wǎng)多孔材料及其元件》規(guī)定的各種絲網(wǎng)。所述紫外光源可以為紫外LED燈。所述紫外光源發(fā)射的紫外光的波長(zhǎng)范圍可以為300-400nm，優(yōu)選為370_390nm。
[0030]以下通過(guò)實(shí)施例進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。
[0031]實(shí)施例1
[0032]將0.4g的釤銪釓稀土氧化物、0.15g的富鈰氧化物和0.15g的碳酸鐠釹的混合物用60g濃度為25重量％的硝酸充分溶解，加入濃氨水(濃度為28重量％ )調(diào)整pH值為7，過(guò)濾得到的濾液即為稀土金屬硝酸鹽溶液。其中，釤銪釓稀土氧化物、富鈰氧化物和碳酸鐠釹均購(gòu)自內(nèi)蒙古包鋼稀土高科技股份有限公司；釤銪釓稀土氧化物含有52重量％的Sm2O3、8 重量 ％ 的 Eu2O3、14.5 重量 ％ 的 Gd2O3、I 重量 ％ 的 Tb4O7、3 重量 ％ 的 Dy2O3、0.4 重量 ％的Ho203、8重量％的Y2O3和余量的雜質(zhì)；所述富鈰氧化物含有30重量％的La203、62重量％的Ce02、6重量％的Pr6O11U重量％的Nd2O3和余量的雜質(zhì)；所述碳酸鐠釹中的稀土氧化物含量為45重量％，在所述碳酸鐠釹中的稀土氧化物含有24重量％的Pr6O11和76重量％的Nd2O3O
[0033]將上述得到的全部稀土金屬硝酸鹽溶液和150g的乙醇與2000g的水混合，在40°C下滴入IOOg鈦酸四丁酯，攪拌20小時(shí)，相對(duì)于每升被攪拌的物料，攪拌的功率為30W，使鈦酸四丁酯水解，得到光觸媒膠體。
[0034]將上述得到的光觸媒膠體在80°C下旋轉(zhuǎn)干燥25小時(shí)，然后以3°C /s的速度升溫至700°C，在700°C下煅燒6個(gè)小時(shí)，得到煅燒產(chǎn)物。該煅燒產(chǎn)物即為本實(shí)施例得到的光觸媒組合物。
[0035]實(shí)施例2
[0036]將0.3g的釤銪釓稀土氧化物、0.2g的富鈰氧化物和0.2g的碳酸鐠釹的混合物用60g濃度為25重量％的硝酸充分溶解，加入濃氨水(濃度為28重量％)調(diào)整pH值為6.5，過(guò)濾得到的濾液即為稀土金屬硝酸鹽溶液。其中，釤銪釓稀土氧化物、富鈰氧化物和碳酸鐠釹均購(gòu)自內(nèi)蒙古包鋼稀土高科技股份有限公司；釤銪釓稀土氧化物含有50重量％的Sm203、
7.5 重量％ 的 Eu2O3、15 重量％ 的 Gd2O3、1.5 重量％ 的 Tb4O7、4.5 重量％ 的 Dy2O3、0.3 重量％的Ho203、12重量％的Y2O3和余量的雜質(zhì)；所述富鈰氧化物含有33.5重量％的La203、64重量％的Ce02、8重量％的Pr6O11U.5重量％的Nd2O3和余量的雜質(zhì)；所述碳酸鐠釹中的稀土氧化物含量為48重量％，在所述碳酸鐠釹中的稀土氧化物含有23.5重量％的Pr6O11和76.5重量％的Nd203。
[0037]將上述得到的全部稀土金屬硝酸鹽溶液和190g的乙醇與2800g的水混合，在50°C下滴入IOOg鈦酸四丁酯，攪拌15小時(shí)，相對(duì)于每升被攪拌的物料，攪拌的功率為40W，使鈦酸四丁酯水解，得到光觸媒膠體。
[0038]將上述得到的光觸媒膠體在75°C下旋轉(zhuǎn)干燥20小時(shí)，然后以3°C /s的速度升溫至800°C，在800°C下煅燒4個(gè)小時(shí)，得到煅燒產(chǎn)物。該煅燒產(chǎn)物即為本實(shí)施例得到的光觸媒組合物。[0039]實(shí)施例3
[0040]將0.5g的釤銪釓稀土氧化物、0.1g的富鈰氧化物和0.1g的碳酸鐠釹的混合物用60g濃度為25重量％的硝酸充分溶解，加入濃氨水(濃度為28重量％)調(diào)整pH值為8，過(guò)濾得到的濾液即為稀土金屬硝酸鹽溶液。其中，釤銪釓稀土氧化物、富鈰氧化物和碳酸鐠釹均購(gòu)自內(nèi)蒙古包鋼稀土高科技股份有限公司；釤銪釓稀土氧化物含有53重量％的Sm203、10重量％的Eu2O3'14重量％的Gd203、0.6重量％的Tb4O7,4重量％的Dy203、0.3重量％的Ho2O3>5重量％的Y2O3和余量的雜質(zhì)；所述富鈰氧化物含有28.5重量％的La203、64重量％的Ce02、4重量％的Pr60n、0.6重量％的Nd2O3和余量的雜質(zhì)；所述碳酸鐠釹中的稀土氧化物含量為41重量％，在所述碳酸鐠釹中的稀土氧化物含有26.5重量％的Pr6O11和73.5重量 ％ 的 Nd2O3。
[0041]將上述得到的全部稀土金屬硝酸鹽溶液和120g的乙醇與1800g的水混合，在40°C下滴入IOOg鈦酸四丁酯，攪拌20小時(shí)，相對(duì)于每升被攪拌的物料，攪拌的功率為20W，使鈦酸四丁酯水解，得到光觸媒膠體。
[0042]將上述得到的光觸媒膠體在80°C下旋轉(zhuǎn)干燥29小時(shí)，然后以3°C /s的速度升溫至600°C，在600°C下煅燒8個(gè)小時(shí)，得到煅燒產(chǎn)物。該煅燒產(chǎn)物即為本實(shí)施例得到的光觸媒組合物。
[0043]對(duì)比例I
[0044]將0.2g的釤銪釓稀土氧化物、0.8g的富鈰氧化物和0.8g的碳酸鐠釹的混合物用60g濃度為25重量％的硝酸充分溶解，加入濃氨水(濃度為28重量％)調(diào)整pH值為7，過(guò)濾得到的濾液即為稀土金屬硝酸鹽溶液。其中，釤銪釓稀土氧化物、富鈰氧化物和碳酸鐠釹均購(gòu)自內(nèi)蒙古包鋼稀土高科技股份有限公司；釤銪釓稀土氧化物含有52重量％的Sm203、8重量％的Eu2O3、14.5重量％的Gd2O3、I重量％的Tb4O7、3重量％的Dy2O3、0.4重量％的Ho2O3、8重量％的Y2O3和余量的雜質(zhì)；所述富鈰氧化物含有30重量％的La203、62重量％的Ce02、6重量％的Pr6O11U重量％的Nd2O3和余量的雜質(zhì)；所述碳酸鐠釹中的稀土氧化物含量為45重量％ ,在所述碳酸鐠釹中的稀土氧化物含有24重量％的Pr6O11和76重量％的Nd203。
[0045]將上述得到的全部稀土金屬硝酸鹽溶液和150g的乙醇與2000g的水混合，在40°C下滴入IOOg鈦酸四丁酯，攪拌20小時(shí)，相對(duì)于每升被攪拌的物料，攪拌的功率為30W，使鈦酸四丁酯水解，得到光觸媒膠體。
[0046]將上述得到的光觸媒膠體在80°C下旋轉(zhuǎn)干燥25小時(shí)，然后以3°C /s的速度升溫至700°C，在700°C下煅燒6個(gè)小時(shí)，得到煅燒產(chǎn)物。該煅燒產(chǎn)物即為本對(duì)比例得到的光觸媒組合物。
[0047]對(duì)比例2
[0048]將0.4g的釤銪釓稀土氧化物和0.15g的碳酸鐠釹的混合物用60g濃度為25重量％的硝酸充分溶解，加入濃氨水(濃度為28重量％)調(diào)整pH值為7，過(guò)濾得到的濾液即為稀土金屬硝酸鹽溶液。其中，釤銪釓稀土氧化物、富鈰氧化物和碳酸鐠釹均購(gòu)自內(nèi)蒙古包鋼稀土高科技股份有限公司；釤銪釓稀土氧化物含有52重量％的Sm203、8重量％的Eu203、14.5重量%的Gd2O3' I重量%的Tb4O7,3重量%的Dy203、0.4重量％的Ho2O3>8重量％的Y2O3和余量的雜質(zhì)；所述富鈰氧化物含有30重量％的La203、62重量％的Ce02、6重量％的Pr6O11U重量％的Nd2O3和余量的雜質(zhì)；所述碳酸鐠釹中的稀土氧化物含量為45重量％ ,在所述碳酸鐠釹中的稀土氧化物含有24重量％的Pr6O11和76重量％的Nd203。
[0049]將上述得到的全部稀土金屬硝酸鹽溶液和150g的乙醇與2000g的水混合，在40°C下滴入IOOg鈦酸四丁酯，攪拌20小時(shí)，相對(duì)于每升被攪拌的物料，攪拌的功率為30W，使鈦酸四丁酯水解，得到光觸媒膠體。
[0050]將上述得到的光觸媒膠體在80°C下旋轉(zhuǎn)干燥25小時(shí)，然后以3°C /s的速度升溫至700°C，在700°C下煅燒6個(gè)小時(shí)，得到煅燒產(chǎn)物。該煅燒產(chǎn)物即為本對(duì)比例得到的光觸媒組合物。
[0051]對(duì)比例3
[0052]將0.4g的釤銪釓稀土氧化物和0.15g的富鈰氧化物的混合物用60g濃度為25重量％的硝酸充分溶解，加入濃氨水(濃度為28重量％)調(diào)整pH值為7，過(guò)濾得到的濾液即為稀土金屬硝酸鹽溶液。其中，釤銪釓稀土氧化物、富鈰氧化物和碳酸鐠釹均購(gòu)自內(nèi)蒙古包鋼稀土高科技股份有限公司；釤銪釓稀土氧化物含有52重量％的Sm203、8重量％的Eu203、14.5重量%的Gd2O3' I重量%的Tb4O7,3重量%的Dy203、0.4重量％的Ho2O3>8重量％的Y2O3和余量的雜質(zhì)；所述富鈰氧化物含有30重量％的La203、62重量％的Ce02、6重量％的Pr6O11U重量％的Nd2O3和余量的雜質(zhì)；所述碳酸鐠釹中的稀土氧化物含量為45重量％ ,在所述碳酸鐠釹中的稀土氧化物含有24重量％的Pr6O11和76重量％的Nd203。
[0053]將上述得到的全部稀土金屬硝酸鹽溶液和150g的乙醇與2000g的水混合，在40°C下滴入IOOg鈦酸四丁酯，攪拌20小時(shí)，相對(duì)于每升被攪拌的物料，攪拌的功率為30W，使鈦酸四丁酯水解，得到光觸媒膠體。
[0054]將上述得到的光觸媒膠體在80°C下旋轉(zhuǎn)干燥25小時(shí)，然后以3°C /s的速度升溫至700°C，在700°C下煅燒6個(gè)小時(shí)，得到煅燒產(chǎn)物。該煅燒產(chǎn)物即為本對(duì)比例得到的光觸媒組合物。
[0055]對(duì)比例3
[0056]在60g濃度為25重量％的硝酸中加入濃氨水(濃度為28重量％ )調(diào)整pH值為7，得到空白的硝酸銨溶液。
[0057]將上述得到的全部空白的硝酸銨溶液和150g的乙醇與2000g的水混合，在40°C下滴入IOOg鈦酸四丁酯，攪拌20小時(shí)，相對(duì)于每升被攪拌的物料，攪拌的功率為30W，使鈦酸四丁酯水解，得到光觸媒膠體。
[0058]將上述得到的光觸媒膠體在80°C下旋轉(zhuǎn)干燥25小時(shí)，然后以3°C /s的速度升溫至700°C，在700°C下煅燒6個(gè)小時(shí)，得到煅燒產(chǎn)物。該煅燒產(chǎn)物即為本對(duì)比例得到的光觸媒組合物。
[0059]測(cè)試實(shí)施例1
[0060]將實(shí)施例1-4和對(duì)比例1-3的光觸媒組合物分別與羧甲基纖維素、純丙乳液和水混合制備為涂料。光觸媒組合物與羧甲基纖維素、純丙乳液和水的重量比為1:1:20:100。所述純丙乳液購(gòu)自鄭州高士麗涂料有限公司，固含量50重量％，粘度為600mPa.S。
[0061]將絲網(wǎng)浸沒(méi)在上述涂料中3s后撈出吹去多余涂料，于110°C下烘干。絲網(wǎng)購(gòu)自安平縣福航絲網(wǎng)制品有限公司，絲徑0.02mm，孔徑0.02mm。
[0062]將上述烘干的絲網(wǎng)制成光觸媒組件，具體步驟包括:將50層5cm長(zhǎng)寬的絲網(wǎng)網(wǎng)面平行堆疊，相鄰兩層絲網(wǎng)間距為1mm。用發(fā)射波長(zhǎng)為380nm的紫外LED燈照射絲網(wǎng)，照射功率為5w。
[0063]將組件置于截面大小為IOcmX 10cm，長(zhǎng)40cm的兩端分別具有進(jìn)氣口和出氣口的密閉容器中，從進(jìn)氣口向密閉容器中通入含有0.5mg/m3的甲醛的空氣，檢測(cè)出氣口的甲醛濃度，調(diào)節(jié)進(jìn)氣口的氣體通入速度，以使得出氣口的甲醛濃度為0.05mg/m3 (符合甲醛安全標(biāo)準(zhǔn)的濃度)，記錄不同光觸媒組件使得出氣口的甲醛濃度為0.05mg/m3的最大氣體通入速度，結(jié)果如表1所示。
[0064]表1
[0065]
【權(quán)利要求】
1.一種制備用于空氣凈化器的光觸媒組合物的方法，其特征在于:該方法包括: (1)將釤銪釓稀土氧化物、富鈰氧化物和碳酸鐠釹的混合物用硝酸溶解并用氨水調(diào)整PH值至6-8后過(guò)濾得到稀土金屬硝酸鹽溶液； (2)將乙醇、水和所述稀土金屬硝酸鹽溶液混合，向混合后的物料中加入鈦酸四丁酯，攪拌使鈦酸四丁酯水解得到光觸媒膠體； (3)將所述光觸媒膠體在60-90°C下干燥并在500-800°C下煅燒，得到煅燒產(chǎn)物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:所述釤銪釓稀土氧化物含有50-53重量％的 Sm203、7.5-10 重量％的 Eu203、14-15 重量％的 Gd203、0.6-1.5 重量％的 Tb407、2_4.5重量％的Dy203、0.3-0.5重量％的Ho203、5_12重量％的Y2O3和余量的雜質(zhì)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:所述富鈰氧化物含有28.5-33.5重量％的La203、60-64重量％的Ce02、4_8重量％的Pr60n、0.2-1.8重量％的Nd2O3和余量的雜質(zhì)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:所述碳酸鐠釹中的稀土氧化物含量為40-50重量％，在所述碳酸鐠釹中的稀土氧化物含有23.5-26.5重量％的Pr6O11和73.5-76.5 重量 ％的 Nd2O3。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于:相對(duì)于IOOg的鈦酸四丁酯，釤銪釓稀土氧化物的用量為0.3-0.5g，富鈰氧化物的用量為0.1-0.2g，碳酸鐠釹的用量為0.1-0.2g,以純硝酸的量計(jì)算，硝酸的用量為10-20g，乙醇的用量為100-200g，水的用量為 1000-3000g。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:步驟(I)中，硝酸的濃度為10-30重量％。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:步驟(2)中，攪拌使鈦酸四丁酯水解的條件包括:溫度為20-70°C，時(shí)間為10-30小時(shí)，相對(duì)于每升被攪拌的物料，攪拌的功率為15-60W。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:步驟(3)中，干燥的條件包括:溫度為60-80°C，時(shí)間為10-30小時(shí)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:步驟⑶中，煅燒的時(shí)間為3-8小時(shí)，煅燒的升溫速度為1_5°C /s。
10.權(quán)利要求1-9中任意一項(xiàng)所述的方法制備得到的用于空氣凈化器的光觸媒組合物。
【文檔編號(hào)】B01J23/10GK104001490SQ201410191120
【公開(kāi)日】2014年8月27日 申請(qǐng)日期:2014年5月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月8日
【發(fā)明者】王文彪 申請(qǐng)人:億利資源集團(tuán)有限公司