專利名稱：一種治理室內(nèi)污染用活性型納米光觸媒及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光觸媒，尤其涉及的是一種適用于裝修污染治理的納米光觸媒產(chǎn)品。
背景技術(shù)：
“人類癌癥的85%以上是由環(huán)境因素引起的”，而且人類90%的時間再室內(nèi)度過，室內(nèi)環(huán)境污染問題更應(yīng)注意。然而，不幸的是，室內(nèi)污染已經(jīng)成為繼大氣污染和光污染之后的全球第三大污染源。室內(nèi)污染物超標會對人體造成傷害，輕者引起頭痛、頭昏、乏力及呼吸道疾病，重者則可引起癌變，尤其對孕婦、兒童、老人等抵抗力弱的群體傷害巨大。據(jù)中國室內(nèi)裝飾協(xié)會室內(nèi)環(huán)境檢測中心介紹，室內(nèi)空氣污染物主要來源于室內(nèi)裝飾材料、建筑物本身及室外污染物。其中室內(nèi)裝飾材料及家具的污染時目前造成室內(nèi)空氣污染的主要原因， 刨花板、油漆、膠合板.、內(nèi)墻涂料、塑料貼面等材料均含有甲醛、苯、甲苯等污染物質(zhì)。在我國室內(nèi)裝修行業(yè)剛剛起步，室內(nèi)裝修材料還存在諸多的問題。比如，在國家針對家庭裝飾材料的抽樣檢查發(fā)現(xiàn)，有毒氣體污染的材料占據(jù)了 78%。這些有毒氣體對人體危害很大，有的具有相當?shù)闹掳┬?。尤其是甲?甲醛已經(jīng)被世界衛(wèi)生組織WHO確定為I類致癌物)，為刺激性氣體，具有強烈的致癌和促癌作用。長期接觸低劑量甲醛容易引發(fā)慢性呼吸道疾病、月經(jīng)絮亂、妊娠綜合癥、新生兒染色體異常、青少年記憶力和智力下降。所有接觸者中，兒童和孕婦受危害最大。因此，室內(nèi)污染刻不容緩，如何在盡量短的時間全方位地除去空氣中的污染物質(zhì)，有效地凈化空氣已成為當務(wù)之急。近年來，各種新型的光觸媒產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)，從起始階段光觸媒產(chǎn)品只能利用有限的太陽光中的紫外線部分慢慢發(fā)展到目前可以利用太陽光的可見光部分，甚至有的光觸媒產(chǎn)品還可以利用室內(nèi)的燈光。但不管光觸媒產(chǎn)品如何發(fā)展，有一個缺陷必須重視，就是單一光觸媒成分的產(chǎn)品必須依賴光，在無光的條件下單一光觸媒成分的產(chǎn)品就不會發(fā)生作用。目前市場上使用的光觸媒產(chǎn)品中的V0C:揮發(fā)性有機物，它的毒性、刺激性、致癌性和特殊的氣味性，會影響皮膚和黏膜，對人體產(chǎn)生急性損害。TV0C:總揮發(fā)性有機物，是三種有機污染物(多環(huán)芳烴、揮發(fā)性有機物和醛類化合物)中影響較為嚴重的一種。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，為了填補現(xiàn)有技術(shù)單一光觸媒成分產(chǎn)品依賴光的局限，本發(fā)明提出了一種活性型光觸媒，通過選配特殊的玻璃晶體使本發(fā)明產(chǎn)品在無光的情況下去除裝修污染功效，該產(chǎn)品尤其適用于治理室內(nèi)裝修污染環(huán)境。本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的，一種治理室內(nèi)污染用活性型納米光觸媒，包括二氧化鈦，納米級硅酸鹽玻璃晶體，分散劑，調(diào)合劑，納米銀，各成份的質(zhì)量百分比含量為現(xiàn)有技術(shù)傳統(tǒng)的納米級二氧化鈦作為光觸媒0.廣2%，納米級硅酸鹽玻璃晶體0.廣5%，分散劑0. I 6%，調(diào)合劑I 6%，納米銀成分含量為0. 04-2%，余量為水。所述的納米玻璃晶體可高效地吸附有機、無機污染物，該玻璃晶體的微孔具有極強的吸附能力，并且不受有無光的限制。該玻璃晶體可以選用國內(nèi)外市售的超微細硅酸鹽玻璃晶體的產(chǎn)品，為了和納米級二氧化鈦及納米銀混合使用后達到最佳效果，本發(fā)明通過篩選選取了微觀狀態(tài)具有納米級的0. 1-0. 9nm的孔道，比表面積達到50(T750m2/g，粉密度為0. 3^0. 5g/c m2，平均粒徑為0. 5^3. 0微米的玻璃晶體。同時，由于該特殊玻璃晶體微細化，再加上其表面積很大，一部分納米級二氧化鈦及納米銀可以很好地附著在特殊玻璃晶體的表面，長時間發(fā)揮去除污染物質(zhì)、抗菌、除臭效果；
所述的納米玻璃晶體為硅酸鹽類玻璃晶體，具體為硅酸鋁、硅酸鎂、硅酸鎂鋁、硅酸鋁鐵等硅酸鹽類的一種或任意混合。所述的分散劑，調(diào)合劑共存于本發(fā)明產(chǎn)品體系中，其中分散劑必須保證納米二氧化鈦、納米玻璃晶體、納米銀在溶劑中很好地分散，不發(fā)生凝聚，充分保持其納米特性，保證其功能穩(wěn)定持久；同時，也要考慮分散劑對產(chǎn)品粘性的影響，要保證本發(fā)明產(chǎn)品對基材保留優(yōu)良的附著力，不易脫落。調(diào)合劑必須使二氧化鈦、玻璃晶體、銀納米顆粒在被涂物表面長時間、更好的附著，以長時間發(fā)揮光觸媒的功效；同時，也要考慮調(diào)合劑會對產(chǎn)品納米顆粒有凝聚影響。另外，調(diào)合劑完全覆蓋光觸媒的話，光觸媒效果就無法發(fā)揮，在選擇材料時應(yīng)考慮到這點。所述的分散劑為硅油、硅烷、硅氧烷中的一種或任意幾種的混合。所述的調(diào)合劑選擇為丙烯酸、羧酸、氧化硅、溶纖劑中的一種或任意幾種的混合。本發(fā)明是在傳統(tǒng)單一光觸媒產(chǎn)品基礎(chǔ)上添加了無光觸媒成分，使本產(chǎn)品不再受光源的限制，具體來說在陽光、燈光甚至是室內(nèi)熒光燈等微弱光照下本發(fā)明中的光觸媒成分能夠產(chǎn)生帶負電的電子和帶正電的空穴，空穴與電子發(fā)生分離，并向顆粒表面遷移，此時，遷移到顆粒表面的空穴與水經(jīng)過一系列反應(yīng)產(chǎn)生羧基自由基，羧基自由基具有超強的氧化能力，可以氧化環(huán)境中各種有機污染物(如甲醛、苯、TV0C)及無機污染物(如氨、氮氧化物等)，生成對人體無害的小分子無機物如二氧化碳和水。在有光或無光條件下，本發(fā)明中的無光觸媒成分玻璃晶體的微孔都具有極強的吸附能力，可高效吸附環(huán)境空氣中的污染物，然后利用光觸媒在有光時進一步分解去除被吸附的污染物。因此，在有光、無光的交替的生活環(huán)境下本發(fā)明產(chǎn)品能保持高效地去除污染物的能力。本發(fā)明一種治理室內(nèi)污染用活性型納米光觸媒的制備方法為將二氧化鈦、玻璃晶體、納米銀河一定量的溶劑水混合攪拌，然后加入分散劑攪拌，得到預(yù)備液，把少量水和調(diào)合劑摻兌混合攪拌，再將之倒入預(yù)備液中攪拌混合即可得到本發(fā)明產(chǎn)品。利用普通的噴霧器將本發(fā)明產(chǎn)品全面積噴射于新裝修房間，即可完成使用。本發(fā)明產(chǎn)品本身無毒無害，成膜速度快、硬度高。本發(fā)明產(chǎn)品適用于在新裝修的家居、新家具、新買的車輛、家庭有異臭味的房間、等使用，還適用于在醫(yī)院、網(wǎng)吧、KTV、辦公區(qū)等公共場所的抗菌處理。
具體實施例方式下面對本發(fā)明的實施例作詳細說明本實施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護范圍不限于下述的實施例。各實施例均為制作100公斤產(chǎn)品時的實施例。實施例I取二氧化鈦0. I公斤、硅酸鋁鎂0. I公斤、銀0. 05公斤和95. 95公斤水混合攪拌，轉(zhuǎn)速1000-2000轉(zhuǎn)/分，攪拌5-12分鐘，然后加入硅油0. I公斤攪拌5-12分鐘，得到液劑I。把2. 7公斤水與I公斤化硅混合攪拌，轉(zhuǎn)速1000-2000轉(zhuǎn)/分，攪拌1-12分鐘，最后倒入液劑I中攪拌1-12分鐘即可得到100公斤該產(chǎn)品。實施例2
取2公斤二氧化鈦、2公斤硅酸鎂、I公斤銀和76公斤水混合攪拌，轉(zhuǎn)速1000-2000轉(zhuǎn)/分，攪拌5-12分鐘，然后加入5公斤硅烷攪拌5-12分鐘，得到液劑2。把10公斤水與5公斤羧酸混合攪拌，轉(zhuǎn)速1000-2000轉(zhuǎn)/分，攪拌1-12分鐘，最后倒入液劑2中攪拌1-12分鐘即可得到100公斤該產(chǎn)品。實施例3 取I. 5公斤二氧化鈦、0. 75公斤硅酸鋁、0. 5公斤銀多和88公斤水混合攪拌，轉(zhuǎn)速1000-2000轉(zhuǎn)/分，攪拌5-12分鐘，然后加入2公斤硅氧烷攪拌5_12分鐘，得到液劑3.把4. 25公斤水與2公斤丙烯酸混合攪拌，轉(zhuǎn)速1000-2000轉(zhuǎn)/分，攪拌1_12分鐘，最后倒入液劑3中攪拌1-12分鐘即可得到100公斤該產(chǎn)品。此產(chǎn)品在無光條件下經(jīng)過72小時對甲醛、苯、TVOC的去除率分別為52%、66%、70%。實施例4
取I. 5公斤二氧化鈦、I. 5公斤硅酸鋁、0. 5公斤銀和88公斤水混合攪拌，轉(zhuǎn)速1000-2000轉(zhuǎn)/分，攪拌5-12分鐘，然后加入2%硅氧烷攪拌5_12分鐘，得到液體4.把3. 5公斤水與2公斤丙烯酸混合攪拌，轉(zhuǎn)速1000-2000轉(zhuǎn)/分，攪拌1-12分鐘，最后倒入液劑4中攪拌1-12分鐘即可得到100公斤該產(chǎn)品。經(jīng)檢測其在無光條件下72小時對TVOC的去除率為73%。實施例5
取I. 5公斤二氧化鈦、2. 5公斤硅酸鋁、I公斤銀和88公斤水混合攪拌，轉(zhuǎn)速1000-2000轉(zhuǎn)/分，攪拌5-12分鐘，然后加入2公斤硅氧烷攪拌5-12分鐘，得到液劑5.把3公斤水與2公斤丙烯酸混合攪拌，轉(zhuǎn)速1000-2000轉(zhuǎn)/分，攪拌1-12分鐘，最后倒入液劑5中攪拌1-12分鐘即可得到100公斤該產(chǎn)品。經(jīng)檢測其在無光條件下72小時對TVOC的去除率為79%。實施例6
取I. 5公斤二氧化鈦、4公斤硅酸鋁、I. 5公斤銀和87公斤水混合攪拌，轉(zhuǎn)速1000-2000轉(zhuǎn)/分，攪拌5-12分鐘，然后加入2公斤硅氧烷攪拌5-12分鐘，得到液劑6.把2. 5公斤水與2公斤丙烯酸混合攪拌，轉(zhuǎn)速1000-2000轉(zhuǎn)/分，攪拌1-12分鐘，最后倒入液劑6中攪拌1-12分鐘即可得到100公斤該產(chǎn)品。經(jīng)檢測其在無光條件下72小時對TVOC的去除率為82%。綜合實施例3-6得知，硅酸鋁的含量為5%時其在無光條件下對TVOC的去除效果最佳。而現(xiàn)有的單一光觸媒成分組成的產(chǎn)品在無光條件下對TVOC幾乎不具有任何去除能力。本發(fā)明活性型光觸媒產(chǎn)品在無光條件下，24小時、48小時、72小時內(nèi)其對甲醛、苯、TVOC的去除率個數(shù)據(jù)分別為37%、42%、60%、46%、59%、65%、55%、66%、75%。本實驗采用QB/T2761-2006室內(nèi)空氣凈化產(chǎn)品凈化效果測定方法，具體步驟如下I)將未經(jīng)處理的基紙懸掛于空白實驗艙A中。再將經(jīng)過噴涂凈化材料的基紙懸掛于實驗室B中。2)將裝有配好的污染物釋放源Al和BI的容器分別放置于空白實驗艙A和樣品實驗艙B中，立即關(guān)閉艙門。3 )開啟空白實驗艙A及樣品實驗艙B的風(fēng)扇，攪拌Imin，使艙內(nèi)空氣與釋放源釋放的污染物混勻后，同時關(guān)閉風(fēng)扇，對空白艙內(nèi)進行空氣采樣，測定空白艙內(nèi)空氣中污染物濃度位為初始濃度，記作CO.
4)24h、48h、72h后分別對兩艙內(nèi)空氣污染物的濃度進行采樣，分析測試，即為某一時間段A、B艙的濃度值，記作CA與CB。去除率可按下列公式計算。 Y=(CA-CB)/CA*I00
式中Y-去除率，% ；CA-空白實驗艙污染物濃度值，mg/m3 ；CB-樣品實驗艙污染物濃度值，mg/m3 ；以釋放污染物TVOC為例，72h后空白實驗艙TVOC濃度值CA=2. 86mg/m3樣品實驗艙污染物 TVOC 濃度值 CB=O. 846mg/m3, Y= (CA-CB) /CA*100=75%.
權(quán)利要求
1.一種治理室內(nèi)污染用活性型納米光觸媒，包括二氧化鈦，納米級硅酸鹽玻璃晶體，分散劑，調(diào)合劑，納米銀，其特征在于各成份的質(zhì)量百分比含量為現(xiàn)有技術(shù)傳統(tǒng)的納米級二氧化鈦作為光觸媒0. 1 2%，納米級硅酸鹽玻璃晶體0. 1飛％，分散劑0. 1飛％，調(diào)合劑1飛％，納米銀成分含量為0. 04-2%，余量為水。
2.如權(quán)利要求I所述的一種治理室內(nèi)污染用活性型納米光觸媒，其特征在于所述的納米玻璃晶體為硅酸鹽類玻璃晶體，具體為硅酸鋁、硅酸鎂、硅酸鎂鋁、硅酸鋁鐵等硅酸鹽類的一種或任意混合。
3.如權(quán)利要求I所述的一種治理室內(nèi)污染用活性型納米光觸媒，其特征在于所述的分散劑為娃油、娃燒、娃氧燒中的一種或任意幾種的混合。
4.如權(quán)利要求I所述的一種治理室內(nèi)污染用活性型納米光觸媒，其特征在于所述的調(diào)合劑選擇為丙烯酸、羧酸、氧化硅、溶纖劑中的一種或任意幾種的混合。
5.一種治理室內(nèi)污染用活性型納米光觸媒制備方法，其特征在于制備步驟為將二氧化鈦、玻璃晶體、納米銀河一定量的溶劑水混合攪拌，然后加入分散劑攪拌，得到預(yù)備液，把少量水和調(diào)合劑摻兌混合攪拌，再將之倒入預(yù)備液中攪拌混合即可得到本發(fā)明產(chǎn)品。
全文摘要
本發(fā)明一種治理室內(nèi)污染用活性型納米光觸媒，包括二氧化鈦，納米級硅酸鹽玻璃晶體，分散劑，調(diào)合劑，納米銀，各成份的質(zhì)量百分比含量為現(xiàn)有技術(shù)傳統(tǒng)的納米級二氧化鈦作為光觸媒0.1~2%，納米級硅酸鹽玻璃晶體0.1~5%，分散劑0.1~6%，調(diào)合劑1~6%，納米銀成分含量為0.04-2%，余量為水。本發(fā)明還公開了一種治理室內(nèi)污染用活性型納米光觸媒的制備方法。本發(fā)明具有極強的吸附能力，可高效吸附環(huán)境空氣中的污染物，同時利用光觸媒在有光時分解去除被吸附的污染物。因此，有光、無光的交替的環(huán)境下本發(fā)明產(chǎn)品能保持高效地去除污染物等優(yōu)點。
文檔編號A62D3/10GK102671658SQ20111006460
公開日2012年9月19日 申請日期2011年3月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月17日
發(fā)明者趙琛均 申請人:上海懷新環(huán)?？萍加邢薰?br>