本發(fā)明涉及空氣凈化技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種空氣凈化器用環(huán)保高效濾芯材料及其制備方法。

背景技術(shù)：

隨著環(huán)境污染日益嚴重，加上許多室內(nèi)裝修和裝飾材料的污染，空氣質(zhì)量已引起社會的廣泛關(guān)注。人類68%的疾病與空氣污染有關(guān)；世界衛(wèi)生組織把室內(nèi)空氣污染列為18類致癌物質(zhì)之首?？諝庵械挠泻︻w粒物一般指mp2.5（固體顆粒物粒徑在2.5微米）以及更細小的顆粒，甲醛是公認的強毒物質(zhì),其對人體的毒害具有強毒性。近年來，居室裝修造成室內(nèi)空氣甲醛污染及對人體危害的研究已成為社會關(guān)注熱點。甲醛對人體健康的危害極大，室內(nèi)空氣甲醛含量大于0.1mg/m3就會對呼吸系統(tǒng)產(chǎn)生危害，高濃度甲醛對神經(jīng)系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)、肝臟都有危害，被世界衛(wèi)生組織（who）確定為可疑致畸、致癌物質(zhì)。因此，以可吸入顆粒物(pm10)、細顆粒物(pm2.5)為特征污染物的區(qū)域性大氣環(huán)境問題日益突出，損害人民群眾身體健康，影響社會和諧穩(wěn)定，中國大氣污染治理已刻不容緩。

目前，室內(nèi)甲醛污染的處理方法主要采用甲醛清除劑和空氣凈化器凈化處理。就空氣凈化器來說，其有效凈化室內(nèi)空氣中甲醛主要通過濾芯材料來實現(xiàn)。目前空氣凈化器中除甲醛的濾芯材料主要有吸附性能的活性炭、或者裝載光觸媒的活性炭。優(yōu)質(zhì)活性炭的比表面積很大（高達3000平方米/克），是非極性吸附劑，具有很強的疏水性，因此活性炭對苯系物類的非極性物質(zhì)具有良好的吸附性，但是對極性分子甲醛吸附性很差，因此活性炭無法有效通過吸附的方法去除空氣中的甲醛。但是單獨采用活性炭對于吸附亞微米級的顆粒物效果不是十分明顯。目前家商用空氣凈化器，空調(diào)，及hvac系統(tǒng)中所用的空氣過濾凈化材料在使用過程中；是通過化學(xué)方法如噴灑殺菌劑；物理方法如活性碳吸附；以及紫外光，等離子等方法。這些方法一方面容易造成各種細菌屬的吸附集結(jié)，從而又大量的繁殖生長造成二次污染。另一方面，長期使用紫外光，等離子也對人體產(chǎn)生潛在的傷害。因此從實用的角度，利用活性炭作為空氣凈化器濾芯材料消除甲醛的性能還有待于進一步優(yōu)化。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種空氣凈化器用環(huán)保高效濾芯材料，該濾芯材料具有安全殺滅細菌、消除異味、吸附強度大的優(yōu)點，能夠有效凈化空氣中的甲醛、pm2.5，使用方便、生態(tài)環(huán)保，同時本發(fā)明的空氣凈化器用環(huán)保高效濾芯材料的制備方法其材料成本較低、原料易得、且工藝簡明，具有較高的實用價值和良好的應(yīng)用前景。

本發(fā)明解決技術(shù)問題采用如下技術(shù)方案：

本發(fā)明提供了一種空氣凈化器用環(huán)保高效濾芯材料，包括以下重量份的原料：

活性炭15-25份、介孔二氧化鈦納米顆粒10-20份、納米二氧化錳10-20份、過渡元素氧化物5-10份、稀土元素氧化物2-6份、硅藻土15-20份、海泡石10-15份、凹凸棒粘土10-15份、膨潤土5-10份、有益氣味添加劑1-5份、微量添加劑1-5份。

優(yōu)選地，所述空氣凈化器用環(huán)保高效濾芯材料包括以下重量份的原料：

活性炭20份、介孔二氧化鈦納米顆粒15份、納米二氧化錳15份、過渡元素氧化物8份、稀土元素氧化物4份、硅藻土17份、海泡石13份、凹凸棒粘土13份、膨潤土7份、有益氣味添加劑3份、微量添加劑3份。

優(yōu)選地，所述介孔二氧化鈦納米顆粒的制備方法為：a、按重量份準備十六烷基三甲基溴化銨3-5份、四氯化鈦15-25份；b、將十六烷基三甲基溴化銨加入適量的離子水攪拌均勻，將四氯化鈦緩緩滴入，滴入結(jié)束緩慢加熱待溶液出現(xiàn)渾濁保持該溫度10min，加入氨水調(diào)節(jié)ph值至7.5-8.5之間，移入熱高壓反應(yīng)釜中在160℃下反應(yīng)8-12小時、減壓抽濾干燥，送入煅燒爐中在450℃下煅燒1-2小時制得介孔二氧化鈦納米顆粒。

優(yōu)選地，所述過渡元素氧化物為氧化鎳、三氧化二鉻、氧化鋯中的一種或幾種；

所述稀土元素氧化物為氧化鑭、氧化鈰、氧化銣中的一種或幾種。

優(yōu)選地，所述有益氣味添加劑為按重量比為2:1:1:0.5:0.5的銀杏黃酮、沙棘黃酮、苦丁黃酮、紫蘇油、石香薷揮發(fā)油的混合物。

優(yōu)選地，所述微量添加劑為按重量比2:1:1:0.5的茶多酚、生育酚、抗壞血酸、輔酶的混合物。

本發(fā)明還提供了一種空氣凈化器用環(huán)保高效濾芯材料的制備方法，包括以下步驟：

步驟一，將硅藻土、海泡石、凹凸棒粘土、膨潤土混合加入粉碎機中粉碎，過100目篩，送入煅燒爐中在400-450℃下煅燒15-35分鐘，冷卻、水洗、過濾送入球磨機中研磨至細過200目篩得到混合物a；

步驟二，將活性炭粉碎過150目篩后加入介孔二氧化鈦納米顆粒、納米二氧化錳、過渡元素氧化物、稀土元素氧化物混合攪拌均勻得到混合物b，轉(zhuǎn)速400-500r/min，攪拌15-25分鐘；

步驟三，將步驟一制得的混合物a、步驟二制得的混合物b、有益氣味添加劑、微量添加劑加入適量的去離子水放入高速攪拌機中在800-1000r/min下攪拌30-40分鐘，送入干燥箱在60-90℃下干燥至顆粒互補相連，制得發(fā)明的空氣凈化器用環(huán)保高效濾芯材料。

優(yōu)選地，所述步驟為：步驟一，將硅藻土、海泡石、凹凸棒粘土、膨潤土混合加入粉碎機中粉碎，過100目篩，送入煅燒爐中在420℃下煅燒25分鐘，冷卻、水洗、過濾送入球磨機中研磨至細過200目篩得到混合物a；

步驟二，將活性炭粉碎過150目篩后加入介孔二氧化鈦納米顆粒、納米二氧化錳、過渡元素氧化物、稀土元素氧化物混合攪拌均勻得到混合物b，轉(zhuǎn)速450r/min，攪拌20分鐘；

步驟三，將步驟一制得的混合物a、步驟二制得的混合物b、有益氣味添加劑、微量添加劑加入適量的去離子水放入高速攪拌機中在900r/min下攪拌35分鐘，送入干燥箱在75℃下干燥至顆?；パa相連，制得發(fā)明的空氣凈化器用環(huán)保高效濾芯材料。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果：

（1）本發(fā)明的空氣凈化器用環(huán)保高效濾芯材料添加了介孔二氧化鈦納米顆粒，通過對二氧化鈦顆粒進行改性制備，大大增加了其紫外光響應(yīng)能力，提高了材料的光催反映活性、提高了材料對甲醛的降解率。

（2）本發(fā)明的空氣凈化器用環(huán)保高效濾芯材料添加了過渡元素氧化物、稀土元素氧化物，由于多價態(tài)過渡金屬氧化物其價態(tài)的不斷循環(huán)轉(zhuǎn)化，時期晶粒表面的晶格氧原子有相當強的可移動性，因而催化活性較高，使其對甲醛催化去除的效率提高，不易出現(xiàn)吸附飽和現(xiàn)象，使得材料的使用壽命增加。

（3）本發(fā)明的空氣凈化器用環(huán)保高效濾芯材料添加了納米二氧化錳、硅藻土、海泡石、凹凸棒粘土、膨潤土，一方面硅藻土、海泡石、凹凸棒粘土、膨潤土作為載體具有微孔結(jié)構(gòu)，其本身就能去除各類臭味氣體、殺滅有害細菌，另一方面其作為二氧化錳的載體時能夠大大提高其催化活性。

（4）本發(fā)明的空氣凈化器用環(huán)保高效濾芯材料的添加了有益氣味添加劑、微量添加劑，這些添加劑均為植物提取液，生態(tài)環(huán)保，沒有化學(xué)物質(zhì)的副作用，能夠有效提高空氣的質(zhì)量，能夠預(yù)防慢性疾病的發(fā)生，避免了二次污染。

（5）本發(fā)明的空氣凈化器用環(huán)保高效濾芯材料的制備方法其材料成本較低、原料易得、且工藝簡明，具有較高的實用價值和良好的應(yīng)用前景。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施例，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

實施例1.

本實施例的空氣凈化器用環(huán)保高效濾芯材料，包括以下重量份的原料：

活性炭15份、介孔二氧化鈦納米顆粒10份、納米二氧化錳10份、過渡元素氧化物5份、稀土元素氧化物2份、硅藻土15份、海泡石10份、凹凸棒粘土10份、膨潤土5份、有益氣味添加劑1份、微量添加劑1份。

本實施例中介孔二氧化鈦納米顆粒的制備方法為：a、按重量份準備十六烷基三甲基溴化銨3份、四氯化鈦15份；b、將十六烷基三甲基溴化銨加入適量的離子水攪拌均勻，將四氯化鈦緩緩滴入，滴入結(jié)束緩慢加熱待溶液出現(xiàn)渾濁保持該溫度10min，加入氨水調(diào)節(jié)ph值至7.5，移入熱高壓反應(yīng)釜中在160℃下反應(yīng)8小時、減壓抽濾干燥，送入煅燒爐中在450℃下煅燒1小時制得介孔二氧化鈦納米顆粒。

本實施例中過渡元素氧化物為氧化鎳；稀土元素氧化物為氧化鑭。

本實施例中有益氣味添加劑為按重量比為2:1:1:0.5:0.5的銀杏黃酮、沙棘黃酮、苦丁黃酮、紫蘇油、石香薷揮發(fā)油的混合物。

本實施例中微量添加劑為按重量比2:1:1:0.5的茶多酚、生育酚、抗壞血酸、輔酶的混合物。

本實施例的空氣凈化器用環(huán)保高效濾芯材料的制備方法，包括以下步驟：

步驟一，將硅藻土、海泡石、凹凸棒粘土、膨潤土混合加入粉碎機中粉碎，過100目篩，送入煅燒爐中在400℃下煅燒15分鐘，冷卻、水洗、過濾送入球磨機中研磨至細過200目篩得到混合物a；

步驟二，將活性炭粉碎過150目篩后加入介孔二氧化鈦納米顆粒、納米二氧化錳、過渡元素氧化物、稀土元素氧化物混合攪拌均勻得到混合物b，轉(zhuǎn)速400r/min，攪拌15分鐘；

步驟三，將步驟一制得的混合物a、步驟二制得的混合物b、有益氣味添加劑、微量添加劑加入適量的去離子水放入高速攪拌機中在800r/min下攪拌30分鐘，送入干燥箱在60℃下干燥至顆?；パa相連，制得發(fā)明的空氣凈化器用環(huán)保高效濾芯材料。

實施例2.

本實施例的空氣凈化器用環(huán)保高效濾芯材料，包括以下重量份的原料：

活性炭25份、介孔二氧化鈦納米顆粒20份、納米二氧化錳20份、過渡元素氧化物10份、稀土元素氧化物6份、硅藻土20份、海泡石15份、凹凸棒粘土15份、膨潤土10份、有益氣味添加劑5份、微量添加劑5份。

本實施例中介孔二氧化鈦納米顆粒的制備方法為：a、按重量份準備十六烷基三甲基溴化銨5份、四氯化鈦25份；b、將十六烷基三甲基溴化銨加入適量的離子水攪拌均勻，將四氯化鈦緩緩滴入，滴入結(jié)束緩慢加熱待溶液出現(xiàn)渾濁保持該溫度10min，加入氨水調(diào)節(jié)ph值至8.5，移入熱高壓反應(yīng)釜中在160℃下反應(yīng)12小時、減壓抽濾干燥，送入煅燒爐中在450℃下煅燒2小時制得介孔二氧化鈦納米顆粒。

本實施例中過渡元素氧化物為三氧化二鉻；稀土元素氧化物為氧化鈰。

本實施例中有益氣味添加劑為按重量比為2:1:1:0.5:0.5的銀杏黃酮、沙棘黃酮、苦丁黃酮、紫蘇油、石香薷揮發(fā)油的混合物。

本實施例中微量添加劑為按重量比2:1:1:0.5的茶多酚、生育酚、抗壞血酸、輔酶的混合物。

本實施例的空氣凈化器用環(huán)保高效濾芯材料的制備方法，包括以下步驟：

步驟一，將硅藻土、海泡石、凹凸棒粘土、膨潤土混合加入粉碎機中粉碎，過100目篩，送入煅燒爐中在450℃下煅35分鐘，冷卻、水洗、過濾送入球磨機中研磨至細過200目篩得到混合物a；

步驟二，將活性炭粉碎過150目篩后加入介孔二氧化鈦納米顆粒、納米二氧化錳、過渡元素氧化物、稀土元素氧化物混合攪拌均勻得到混合物b，轉(zhuǎn)速500r/min，攪拌25分鐘；

步驟三，將步驟一制得的混合物a、步驟二制得的混合物b、有益氣味添加劑、微量添加劑加入適量的去離子水放入高速攪拌機中在1000r/min下攪拌40分鐘，送入干燥箱在90℃下干燥至顆?；パa相連，制得發(fā)明的空氣凈化器用環(huán)保高效濾芯材料。

實施例3.

本實施例的空氣凈化器用環(huán)保高效濾芯材料，包括以下重量份的原料：

活性炭20份、介孔二氧化鈦納米顆粒15份、納米二氧化錳15份、過渡元素氧化物8份、稀土元素氧化物4份、硅藻土17份、海泡石13份、凹凸棒粘土13份、膨潤土7份、有益氣味添加劑3份、微量添加劑3份。

本實施例中介孔二氧化鈦納米顆粒的制備方法為：a、按重量份準備十六烷基三甲基溴化銨4份、四氯化鈦20份；b、將十六烷基三甲基溴化銨加入適量的離子水攪拌均勻，將四氯化鈦緩緩滴入，滴入結(jié)束緩慢加熱待溶液出現(xiàn)渾濁保持該溫度10min，加入氨水調(diào)節(jié)ph值至8，移入熱高壓反應(yīng)釜中在160℃下反應(yīng)10小時、減壓抽濾干燥，送入煅燒爐中在450℃下煅燒1.5小時制得介孔二氧化鈦納米顆粒。

本實施例中過渡元素氧化物為氧化鋯；稀土元素氧化物為氧化銣。

本實施例中有益氣味添加劑為按重量比為2:1:1:0.5:0.5的銀杏黃酮、沙棘黃酮、苦丁黃酮、紫蘇油、石香薷揮發(fā)油的混合物。

本實施例中微量添加劑為按重量比2:1:1:0.5的茶多酚、生育酚、抗壞血酸、輔酶的混合物。

本實施例的空氣凈化器用環(huán)保高效濾芯材料的制備方法，包括以下步驟：

步驟一，將硅藻土、海泡石、凹凸棒粘土、膨潤土混合加入粉碎機中粉碎，過100目篩，送入煅燒爐中在420℃下煅燒25分鐘，冷卻、水洗、過濾送入球磨機中研磨至細過200目篩得到混合物a；

步驟二，將活性炭粉碎過150目篩后加入介孔二氧化鈦納米顆粒、納米二氧化錳、過渡元素氧化物、稀土元素氧化物混合攪拌均勻得到混合物b，轉(zhuǎn)速450r/min，攪拌20分鐘；

步驟三，將步驟一制得的混合物a、步驟二制得的混合物b、有益氣味添加劑、微量添加劑加入適量的去離子水放入高速攪拌機中在900r/min下攪拌35分鐘，送入干燥箱在75℃下干燥至顆?；パa相連，制得發(fā)明的空氣凈化器用環(huán)保高效濾芯材料。

本發(fā)明的空氣凈化器用環(huán)保高效濾芯材料具有安全殺滅細菌、消除異味、吸附強度大的優(yōu)點，使用方便、生態(tài)環(huán)保，同時本發(fā)明的空氣凈化器用環(huán)保高效濾芯材料的制備方法其材料成本較低、原料易得、且工藝簡明，具有較高的實用價值和良好的應(yīng)用前景。

對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實施例的細節(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現(xiàn)本發(fā)明。因此，無論從哪一點來看，均應(yīng)將實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)。不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標記視為限制所涉及的權(quán)利要求。

此外，應(yīng)當理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但并非每個實施方式僅包含一個獨立的技術(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)當將說明書作為一個整體，各實施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實施方式。