一種空氣凈化劑及其制備方法和應用
【技術領域】
[0001]本發明涉及空氣凈化領域。更具體地，涉及一種空氣凈化劑及其制備方法和應用。
【背景技術】
[0002]室內空氣污染是一個廣泛存在于我們身邊的現象，尤其是人們在對美麗裝修追求的同時，不覺中就落入了空氣污染的環境里。由于裝修等多方面的原因，無論是家居空間還是新車的密閉空間都會或多或少存在污染，影響和危害人們的身心健康。目前市面上普遍存在的空氣凈化劑產品有噴劑和吸附性的炭包。
[0003]噴劑多屬于遮蓋性，大多數噴劑只是使用本身散發出來的清香味道遮蓋了空氣污染的味道，由于其壓力劑等化學的游離顆粒漂浮于空氣中會形成二次污染及傷害。
[0004]炭包主要是指木炭和竹炭類的活性炭。這類空氣凈化劑是目前市面上廣泛使用的空氣凈化劑，其優勢是價格低，市場容易接受。缺點是由于其產品本身特性的原因，很難達到量化消除空氣污染的效果，不但體積龐大易燃、沾水或者一旦破損，則會對環境造成新的污染。
[0005]因此，需要提供一種新型高效且無污染的空氣凈化劑及其制備方法和應用。
【發明內容】
[0006]本發明的一個目的在于提供一種空氣凈化劑。該空氣凈化劑不但凈化效果好同時還具有方便使用(可包裝使用、也可裸露使用)、不助燃及不怕水洗無二次污染的優點，填補了硅質頁巖負載催化劑制造空氣凈化劑的空白。
[0007]本發明的另一個目的在于提供一種空氣凈化劑的制備方法。該空氣凈化劑是采用硅質頁巖礦物負載催化劑后制備得到的。
[0008]本發明還提供了所述空氣凈化劑的應用。
[0009]為達到上述第一個目的，本發明采用下述技術方案:
[0010]本發明，所述凈化劑包括硅質頁巖以及負載于硅質頁巖之上的催化劑；按重量份數計，硅質頁巖為65-99份，催化劑為1-35份;所述負載于硅質頁巖的催化劑為光催化納米二氧化鈦催化劑和/或納米二氧化鈦螯合貴金屬催化劑，二者任意比例混合或單品均可實施。
[0011]本發明的硅質頁巖負載催化劑的空氣凈化劑產品，由天然礦物質硅質頁巖即蛋白石頁巖和/或硅藻頁巖負載催化劑制成。所述硅質頁巖是一種堅硬的細粒巖石，具頁狀結構，含有大量的二氧化娃(多達85%，普通頁巖平均含二氧化娃60%左右)；所述的娃質頁巖指蛋白石頁巖和硅藻頁巖。蛋白石頁巖是由正常頁巖的硅化作用(例如由蛋白石或脫玻火山灰產生的二氧化娃的沉淀)形成，娃藻頁巖由有機物質(例如娃藻和放射蟲殼)的堆積而形成，堆積的時間與粘土沉積的時間相同。蛋白石頁巖與硅藻頁巖煅燒后呈現多孔結構，具有較強吸附功能，煅燒后在其上負載催化劑。所述催化劑指光催化納米二氧化鈦和納米二氧化鈦螯合貴金屬催化劑，二者任意混合或者任何一種獨立均可。
[0012]優選地，所述硅質頁巖為蛋白石頁巖和硅藻頁巖。所述的蛋白石頁巖和硅藻頁巖的任意比例混合或單品均可實施。所述硅質頁巖中，蛋白質頁巖與硅藻頁巖任意比例混合或某一單品獨立組成、另一方不添加亦可實現。
[0013]優選地，所述硅質頁巖在負載催化劑前經過煅燒處理。
[0014]優選地，所述光催化納米二氧化鈦催化劑是指具有光催化性能的納米二氧化鈦。
[0015]優選地，所述納米二氧化鈦螯合貴金屬催化劑是將光催化納米二氧化鈦與貴金屬催化劑通過螯合反應形成新的納米二氧化鈦螯合貴金屬催化劑。
[0016]優選地，所述貴金屬催化劑包括鉑、銠或鈀催化劑。
[0017]為達到第二個目的，本發明采用下述技術方案:
[0018]如上所述的空氣凈化劑的制備方法，包括如下工藝步驟:
[0019]I)煅燒，精選硅質頁巖，經過高溫均勻煅燒后，形成了形態各異、大小不等的頁巖顆粒狀或粉體，煅燒后自然冷卻至常溫狀態；
[0020]2)負載，以煅燒后的硅質頁巖為載體，在其表面和內部負載光催化納米二氧化鈦催化劑和/或納米二氧化鈦螯合貴金屬催化劑；
[0021]3)干燥，在密閉環境中按照干燥工藝進行干燥處理；
[0022]4)檢測，檢測功能效果是否合格，合格后即制備成所述的空氣凈化劑產品。
[0023]優選地，步驟I)中，煅燒硅質頁巖的溫度為650-1100°C。
[0024]優選地，步驟2)中，硅質頁巖表面和內部負載催化劑的方法包括涂覆、浸泡或化學反應。
[0025]本發明還公開了所述空氣凈化劑在凈化空氣領域的應用。該凈化劑可以有效地降解甲醛等污染物，僅需要50克，在一立方容器中對甲醛的凈化效率達到80%以上。
[0026]本申請人經過大量的研究發現，硅質頁巖具有良好的多孔特性，其微觀表面是粗糙的、凹凸不平的，是催化劑的良好載體。但是，未經處理的硅質頁巖含有大量雜質，納米孔隙通暢率低，難以較好地與催化劑結合。同時，硅質頁巖表面的微觀結構又很重要，它直接影響了光催化反應的效率。經過大量的探索性實驗，最終本申請通過對其進行煅燒前處理(煅燒溫度選擇650-1100°C)，同時按照本技術方案限定的負載量(按重量份數計，硅質頁巖為65-99份，催化劑為1-35份)負載特定的光催化劑(光催化納米二氧化鈦催化劑和/或納米二氧化鈦螯合貴金屬催化劑)，能夠將其與催化劑進行良好結合，協同作用，即可以增加捕捉甲醛等有機物氣體分子的機率，又使得二者產生納米界面材料的二元協同效應進而增強降解凈化的能力。僅需要50克本發明凈化劑，在光照條件下，經過48小時，在一立方容器中對甲醛的凈化效率就可以達到80%以上。
[0027]本發明的技術方案填補了硅質頁巖負載光催化劑的空白，提出了一種密閉空間去除甲醛等污染物的高效理想空氣凈化劑，同時，使用體積小、不怕水、更沒有二次污染。
[0028]本發明的有益效果如下:
[0029]1、具有高效的凈化空氣的功能，可以有效地降解甲醛等污染物，僅需要50克，在一立方容器中對甲醛的凈化效率達到80 %以上；
[0030]2.具有長期去除污染、凈化空氣的作用，在光的照射下可以持續不斷的凈化污染物，具有時間持久、持續作用的優點；
[0031]3、硅質頁巖及催化劑均屬于無毒、無害的材料，對人體安全可靠;不會產生二次污染。
[0032]4、方便使用，可以包裝使用，顆粒狀的也可以裸露擺放使用，即使有泄漏，也不會污染環境；
[0033]5、與活性炭相比同類產品相比單位空間中使用量大大降低，同時不助燃、不怕水洗、水浸，大大的方便了使用。
【附圖說明】
[0034]下面結合附圖對本發明的【具體實施方式】作進一步詳細的說明。
[0035]圖1示出實施例1所制備的產品經(國家)建筑材料工業技術監督研究中心進行檢測的檢測報告第一頁。
[0036]圖2示出實施例1所制備的產品經(國家)建筑材料工業技術監督研究中心進行檢測的檢測報告第二頁。
[0037]圖3示出實施例1所制備的產品經(國家)建筑材料工業技術監督研究中心進行檢測的檢測報告第三頁。
[0038]圖4示出實施例1所制備的產品經(國家)建筑材料工業技術監督研究中心進行檢測的檢測報告第四頁。
【具體實施方式】
[0039]為了更清楚地說明本發明，下面結合優選實施例對本發明做進一步的說明。本領域技術人員應當理解，下面所具體描述的內容是說明性的而非限制性的，不應以此限制本發明的保護范圍。
[0040]實施例1
[0041]—種空氣凈化劑，其組成為:硅質頁巖99份，以及負載于硅質頁巖上的催化劑I份，按重量份數計。所述硅質頁巖為煅燒后的硅藻頁巖和蛋白石頁巖按下面比例的混合物，所述催化劑為光催化納米二氧化鈦催化劑和螯合貴金屬鉑或銠或鈀的納米光催化二氧化鈦按下列比例的混合物
[0042]所述空氣凈化劑的制備方法，包括如下工藝步驟:
[0043]I)煅燒，將經攝氏650-1100度溫度煅燒后的蛋白石頁巖99份和經過攝氏650-1100度溫度煅燒后的硅藻頁巖O份的二者顆粒或粉體均勻混合，得到硅質頁巖混合物；
[0044]2)負載，將光催化納米二氧化鈦I份和螯合貴金屬鉑或銠或鈀的納米光催化二氧化鈦O份混合均勻，以煅燒后的硅質頁巖為載體，通過專業方法將催化劑負載到煅燒后的硅質頁巖的表面和內部;所述負載的方法包括涂覆、浸泡或化學反應；
[0045]3)干燥，在密閉環境中按照干燥工藝進行干燥處理；
[0046]4)檢測，檢測功能效果是否合格，合格后即制備成所述的空氣凈化劑產品。
[0047]經檢測，本實施例凈化劑具有高效的凈化空氣的功能，