本發(fā)明涉及環(huán)保材料技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種空氣凈化材料及其制備方法和應(yīng)用。
背景技術(shù)：
甲醛是室內(nèi)空氣中的主要污染物，具有刺激性，且有急性和慢性毒性，長(zhǎng)期吸入甲醛會(huì)引起眼、鼻、喉的炎癥并有可能導(dǎo)致鼻咽癌(chemicalreviews.2010,110(6),2536-72)。常見的甲醛去除手段有物理吸附、低溫等離子分解技術(shù)、催化燃燒、植物吸收、光催化等。但是，上述方法受限于吸附容量，高能耗，高溫，低效率和副產(chǎn)物等缺點(diǎn)，去除甲醛仍然是一個(gè)挑戰(zhàn)性的難題。
市場(chǎng)上的活性炭或竹炭在一定的時(shí)期內(nèi)均具有一定的吸附能力，但缺點(diǎn)是幾周后即飽和。通常的做法是在太陽下晾曬，蒸發(fā)掉水份和部分有害氣體，但難以解決大部分有害物的長(zhǎng)期“滯留”，導(dǎo)致在后續(xù)使用過程中脫附溢出，反而成為有毒污染源，再度污染環(huán)境的問題。硅藻土由于其自身的局限性使其在甲醛等分解領(lǐng)域應(yīng)用受限，需要其與二氧化鈦等催化分解甲醛，但是對(duì)硅藻土本身的研究較少。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種空氣凈化材料及其制備方法和應(yīng)用，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：
一種空氣凈化材料，由以下按照重量份的原料組成：硅藻土21-29份、檸檬酸三乙酯8-16份、丙炔醇3-7份、鹽酸安普羅銨5-9份。
作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述空氣凈化材料，由以下按照重量份的原料組成：硅藻土23-27份、檸檬酸三乙酯10-14份、丙炔醇4-6份、鹽酸安普羅銨6-8份。
作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述空氣凈化材料，由以下按照重量份的原料組成：硅藻土25份、檸檬酸三乙酯12份、丙炔醇5份、鹽酸安普羅銨7份。
一種空氣凈化材料的制備方法，包括以下步驟：
1)將丙炔醇與其質(zhì)量7.5-8倍的去離子水混合，制得丙炔醇溶液；將鹽酸安普羅銨與其質(zhì)量4.8-5.2倍的乙醇混合，制得鹽酸安普羅銨溶液；
2)將硅藻土粉碎、過100-150目篩，制得硅藻土粉；將硅藻土粉與丙炔醇溶液混合，室溫?cái)嚢?0-40min，然后加熱至70-72℃，并在該溫度下攪拌處理50-60min，然后升溫至115-120℃，并在該溫度下攪拌處理35-45min，制得混合物a；
3)將混合物a與檸檬酸三乙酯混合后，在70-80℃的溫度下攪拌處理28-30min，然后降至45-48℃，加入鹽酸安普羅銨溶液，并在該溫度下攪拌處理1.3-1.5h，再在68-70℃的溫度下攪拌至干制得混合物b；
4)將混合物b在250-255℃的溫度下煅燒30-40min，然后再在420℃的溫度下煅燒1.8-2h，即得空氣凈化材料。
作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：步驟1)中，將鹽酸安普羅銨與其質(zhì)量5倍的乙醇混合，制得鹽酸安普羅銨溶液。
作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：步驟2)中，攪拌溫度為300-350r/min。
作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：步驟3)中，攪拌溫度為200-220r/min。
本發(fā)明另一目的是提供所述復(fù)合材料在分解有害氣體處理中的應(yīng)用。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：
本發(fā)明采用硅藻土為原料、經(jīng)過上述工藝處理后制得的空氣凈化材料，對(duì)甲醛、苯類有害氣體及揮發(fā)性有機(jī)物進(jìn)行氧化降解，效果顯著，使用方便，在室溫下就可高效分解空氣中的甲醛；可重復(fù)多次使用。本發(fā)明使用安全，將甲醛分解為二氧化碳和水，不產(chǎn)生二次污染物；容易再生，甲醛分解活性降低時(shí)，可以快速簡(jiǎn)便再生，再生過程中無有毒有害二次污染物生成。本發(fā)明制備工藝簡(jiǎn)單，制備成本低，不需要貴金屬作為活性組分，強(qiáng)度高、耐水性好，重復(fù)利用率高，安全環(huán)保，適于大規(guī)模推廣。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
實(shí)施例1
本發(fā)明實(shí)施例中，一種空氣凈化材料，由以下原料組成：硅藻土21kg、檸檬酸三乙酯8kg、丙炔醇3kg、鹽酸安普羅銨5kg。
將丙炔醇與其質(zhì)量7.5倍的去離子水混合，制得丙炔醇溶液；將鹽酸安普羅銨與其質(zhì)量4.8倍的乙醇混合，制得鹽酸安普羅銨溶液。將硅藻土粉碎、過100目篩，制得硅藻土粉；將硅藻土粉與丙炔醇溶液混合，室溫?cái)嚢?0-40min，然后加熱至70℃，并在該溫度下攪拌處理50min，攪拌溫度為300r/min，然后升溫至115℃，并在該溫度下攪拌處理35min，制得混合物a。將混合物a與檸檬酸三乙酯混合后，在70℃的溫度下攪拌處理28min，然后降至45℃，加入鹽酸安普羅銨溶液，并在該溫度下攪拌處理1.3h，攪拌溫度為200r/min，再在68℃的溫度下攪拌至干制得混合物b。將混合物b在250℃的溫度下煅燒30min，然后再在420℃的溫度下煅燒1.8h，即得空氣凈化材料。
實(shí)施例2
本發(fā)明實(shí)施例中，一種空氣凈化材料，由以下原料組成：硅藻土29kg、檸檬酸三乙酯16kg、丙炔醇7kg、鹽酸安普羅銨9kg。
將丙炔醇與其質(zhì)量8倍的去離子水混合，制得丙炔醇溶液；將鹽酸安普羅銨與其質(zhì)量5.2倍的乙醇混合，制得鹽酸安普羅銨溶液。將硅藻土粉碎、過150目篩，制得硅藻土粉；將硅藻土粉與丙炔醇溶液混合，室溫?cái)嚢?0min，然后加熱至72℃，并在該溫度下攪拌處理60min，攪拌溫度為350r/min，然后升溫至120℃，并在該溫度下攪拌處理45min，制得混合物a。將混合物a與檸檬酸三乙酯混合后，在80℃的溫度下攪拌處理30min，然后降至48℃，加入鹽酸安普羅銨溶液，并在該溫度下攪拌處理1.5h，攪拌溫度為220r/min，再在70℃的溫度下攪拌至干制得混合物b。將混合物b在255℃的溫度下煅燒40min，然后再在420℃的溫度下煅燒2h，即得空氣凈化材料。
實(shí)施例3
本發(fā)明實(shí)施例中，一種空氣凈化材料，由以下原料組成：硅藻土23kg、檸檬酸三乙酯10kg、丙炔醇4kg、鹽酸安普羅銨6kg。
將丙炔醇與其質(zhì)量7.8倍的去離子水混合，制得丙炔醇溶液；將鹽酸安普羅銨與其質(zhì)量5倍的乙醇混合，制得鹽酸安普羅銨溶液。將硅藻土粉碎、過120目篩，制得硅藻土粉；將硅藻土粉與丙炔醇溶液混合，室溫?cái)嚢?5min，然后加熱至71℃，并在該溫度下攪拌處理55min，攪拌溫度為320r/min，然后升溫至118℃，并在該溫度下攪拌處理40min，制得混合物a。將混合物a與檸檬酸三乙酯混合后，在75℃的溫度下攪拌處理30min，然后降至45℃，加入鹽酸安普羅銨溶液，并在該溫度下攪拌處理1.4h，攪拌溫度為220r/min，再在69℃的溫度下攪拌至干制得混合物b。將混合物b在252℃的溫度下煅燒35min，然后再在420℃的溫度下煅燒1.9h，即得空氣凈化材料。
實(shí)施例4
本發(fā)明實(shí)施例中，一種空氣凈化材料，由以下原料組成：硅藻土27kg、檸檬酸三乙酯14kg、丙炔醇6kg、鹽酸安普羅銨8kg。
將丙炔醇與其質(zhì)量7.8倍的去離子水混合，制得丙炔醇溶液；將鹽酸安普羅銨與其質(zhì)量5倍的乙醇混合，制得鹽酸安普羅銨溶液。將硅藻土粉碎、過120目篩，制得硅藻土粉；將硅藻土粉與丙炔醇溶液混合，室溫?cái)嚢?5min，然后加熱至71℃，并在該溫度下攪拌處理55min，攪拌溫度為320r/min，然后升溫至118℃，并在該溫度下攪拌處理40min，制得混合物a。將混合物a與檸檬酸三乙酯混合后，在75℃的溫度下攪拌處理30min，然后降至45℃，加入鹽酸安普羅銨溶液，并在該溫度下攪拌處理1.4h，攪拌溫度為220r/min，再在69℃的溫度下攪拌至干制得混合物b。將混合物b在252℃的溫度下煅燒35min，然后再在420℃的溫度下煅燒1.9h，即得空氣凈化材料。
實(shí)施例5
本發(fā)明實(shí)施例中，一種空氣凈化材料，由以下原料組成：硅藻土25kg、檸檬酸三乙酯12kg、丙炔醇5kg、鹽酸安普羅銨7kg。
將丙炔醇與其質(zhì)量7.8倍的去離子水混合，制得丙炔醇溶液；將鹽酸安普羅銨與其質(zhì)量5倍的乙醇混合，制得鹽酸安普羅銨溶液。將硅藻土粉碎、過120目篩，制得硅藻土粉；將硅藻土粉與丙炔醇溶液混合，室溫?cái)嚢?5min，然后加熱至71℃，并在該溫度下攪拌處理55min，攪拌溫度為320r/min，然后升溫至118℃，并在該溫度下攪拌處理40min，制得混合物a。將混合物a與檸檬酸三乙酯混合后，在75℃的溫度下攪拌處理30min，然后降至45℃，加入鹽酸安普羅銨溶液，并在該溫度下攪拌處理1.4h，攪拌溫度為220r/min，再在69℃的溫度下攪拌至干制得混合物b。將混合物b在252℃的溫度下煅燒35min，然后再在420℃的溫度下煅燒1.9h，即得空氣凈化材料。
對(duì)比例1
將所有原料直接混合后烘干制得混合料，在252℃的溫度下煅燒35min，然后再在420℃的溫度下煅燒1.9h即得。
對(duì)比例2
在制備過程中除不含丙炔醇、鹽酸安普羅銨外，其它均與實(shí)施例5一致。
本發(fā)明具有分解苯、甲苯和二甲苯、甲醛的功效，具體描述如下所示。
材料：實(shí)施例5
檢測(cè)設(shè)備：大氣采樣器、分光光度計(jì)
檢測(cè)依據(jù)：gb11737-89《居住區(qū)大氣中苯、甲苯和二甲苯衛(wèi)生檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)方法氣相色譜法》
試驗(yàn)方法：
1、對(duì)某正常居室進(jìn)行效果檢測(cè)。面積80m2，室內(nèi)板式家具、沙發(fā)、地板、油漆墻面和頂面，檢測(cè)前空間封閉24小時(shí)苯、甲苯或二甲苯濃度，檢測(cè)經(jīng)過施工后空間封閉24小時(shí)苯、甲苯或二甲苯濃度，進(jìn)行前后對(duì)比計(jì)算。
2、治理方法：將本發(fā)明實(shí)施例5空氣凈化材料5g置入該空間中，將空間進(jìn)行封閉，24小時(shí)后進(jìn)行檢測(cè)。
3、檢測(cè)結(jié)果如表2所示。此外，還對(duì)含有甲醛的空間進(jìn)行上述試驗(yàn)，結(jié)果如表1所示。
表1
經(jīng)檢測(cè)，本發(fā)明對(duì)于室內(nèi)苯、甲苯、二甲苯、甲醛的去除效果為97.3％，97.7％，96.9％，99.7％。對(duì)經(jīng)上述去除過程的空氣凈化材料進(jìn)行檢測(cè)，經(jīng)檢測(cè)其內(nèi)部含有的苯、甲苯、二甲苯、甲醛含量很低，說明本發(fā)明是對(duì)苯、甲苯、二甲苯、甲醛具有分解的作用。
其它實(shí)施例1-4對(duì)苯、甲苯、二甲苯、甲醛的去除效果均在90％以上，且實(shí)施例3-4較優(yōu)，均在94.5％以上。對(duì)比例1-2的去除效果卻較差，對(duì)比例1對(duì)對(duì)苯、甲苯、二甲苯、甲醛去除效果均在55％以下，對(duì)比例2對(duì)苯、甲苯、二甲苯、甲醛去除效果均在38％以下。
對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此，無論從哪一點(diǎn)來看，均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。
此外，應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說明書按照實(shí)施方式加以描述，但并非每個(gè)實(shí)施方式僅包含一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說明書作為一個(gè)整體，各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。