一種用于新風系統凈化新風的光催化技術的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種用于去除新風系統吸入室內的新風中含有的揮發性有機物(VOCs)的光催化劑。利用水熱合成法制備具有介孔結構、高光催化活性的TiO2材料，利用該方法制備的光催化劑具有介孔結構，而且具有高效去除甲醛的光催化效率。其特征在于制備方法如下：將一定量的鈦醇鹽溶解于無水乙醇，制備得溶液A；將質量百分含量為15～35％的模板劑和質量百分含量為10％～25％的螯合劑(以占鈦醇鹽原料的質量百分含量計算)溶解于去離子水，制備得溶液B；將A和B溶液混合制得懸浮液，并移入有聚四氟乙烯內襯的晶化反應釜，150～220℃下反應6～24h后，將反應釜冷卻至室溫，將反應產物離心分離出沉淀，用去離子水和無水乙醇清洗5?10次，抽濾得到的樣品在100?120℃烘箱內干燥12～24h，獲得粉體，以1～5℃/min升溫至450?650℃馬弗爐中焙燒3～5h，獲得具有介孔結構的TiO2光催化劑。
【專利說明】
一種用于新風系統凈化新風的光催化技術
技術領域
[0001]本發明屬于新風設備領域，具體地說，特別涉及一種潔凈新風系統凈化新風的光催化技術。
【背景技術】
[0002]目前，中國大量的民用建筑多是依靠自然通風實現室內的通風換氣。然而，近年來由于機動車尾氣排放、工業廢氣排放、工程施工等因素使得城市建筑外空氣質量造成高濃度污染，特別是霧霾天，自然通風的作用就不再是稀釋室內空氣污染，而是惡化室內空氣品質。部分建筑使用了新風系統，新風系統雖然有較好的殺菌和過濾顆粒物的功能，但無法達到去除吸入的室外空氣中含有的揮發性有機物(VOCs)，無法達到滿意的空氣凈化效果。
【發明內容】
[0003]本發明所要解決的技術問題在于提供一種用于去除新風系統吸入室內的新風中含有的揮發性有機物(VOCs)的光催化劑:采用簡捷、綠色環保的水熱合成法制備具有介孔結構、高效光催化性能的T12光催化劑。
[0004]水熱合成制備方法如下:(I)將一定量的鈦醇鹽溶解于無水乙醇，磁力攪拌使其完全溶解，制備得溶液A ; (2)將質量百分含量為15?35%的模板劑和質量百分含量為10%?25%的螯合劑(質量百分含量均以某物質占鈦醇鹽原料的質量百分含量計算)溶解于去離子水，磁力攪拌使其完全溶解，制備得溶液B ; (3)將A和B溶液混合，攪拌，制得懸浮液；(4)將懸浮液移入帶有聚四氟乙烯內襯的晶化反應釜中，在150-220°C條件下反應6?24h ; (5)待反應結束后，將反應釜冷卻至室溫，將反應產物離心分離出沉淀，用去離子水和無水乙醇分別清洗5-10次，抽濾，得到的樣品在100-120°C烘箱內干燥12?24h，獲得粉體，升溫速率控制在I?5°C /min，升溫至450-650°C的溫度下馬弗爐焙燒3?5h，獲得具有介孔結構的1102光催化劑，研磨，壓片，再研磨過篩，得20-40目顆粒，并進行甲醛氣體光催化降解反應性能評價。
[0005]所述的鈦醇鹽為鈦酸四丁酯、鈦酸乙酯或鈦酸異丙酯中的一種；模板劑為十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)、十二烷基苯磺酸鈉(LAS)或乙二胺四乙酸(EDTA)中的一種；螯合劑為檸檬酸、檸檬酸鈉、酒石酸或蘋果酸中的一種或兩種。
【具體實施方式】
[0006]實施例1:
[0007]稱取14.6g鈦酸四丁酯溶于10mL去無水乙醇中，磁力攪拌使其完全溶解，將2.2g十六烷基三甲基溴化銨和1.5g檸檬酸溶于50mL去離子水中，將兩種溶液混合形成懸浮液；將懸浮液移入帶有聚四氟乙烯內襯的晶化反應釜中，在150 °C條件下反應8h，待反應結束后，將反應釜冷卻至室溫，將反應產物離心分離出沉淀，用去離子水和無水乙醇分別清洗6次，抽濾，得到的樣品在IlOtC烘箱內干燥12h，獲得粉體，再在450°C的溫度下馬弗爐焙燒3h，升溫速率為1°C /min，獲得具有介孔結構的1102光催化劑，研磨，壓片，再研磨過篩，得20-40目顆粒，進行甲醛光催化反應性能評價，測得甲醛去除率為90.5%。
[0008]實施例2:
[0009]稱取11.1g鈦酸乙酯溶于10mL去無水乙醇中，磁力攪拌使其完全溶解，將3.9g十二烷基苯磺酸鈉和2.Sg酒石酸溶于50mL去離子水中，將兩種溶液混合形成懸浮液；將懸浮液移入帶有聚四氟乙烯內襯的晶化反應釜中，在2000C條件下反應12h，待反應結束后，將反應釜冷卻至室溫，將反應產物離心分離出沉淀，用去離子水和無水乙醇分別清洗8次，抽濾，得到的樣品在IlOtC烘箱內干燥12h，獲得粉體，再在500°C的溫度下馬弗爐焙燒3h，升溫速率為3°C /min,獲得具有介孔結構的T12光催化劑，研磨，壓片，再研磨過篩，得20-40目顆粒，進行甲醛光催化反應性能評價，測得甲醛去除率為85.3%。
[0010]實施例3:
[0011]稱取18.9g鈦酸異丙酯溶于10mL去無水乙醇中，磁力攪拌使其完全溶解，將4.7g乙二胺四乙酸和2.Sg蘋果酸溶于50mL去離子水中，將兩種溶液混合形成懸浮液；將懸浮液移入帶有聚四氟乙烯內襯的晶化反應釜中，在180°C條件下反應12h，待反應結束后，將反應釜冷卻至室溫，將反應產物離心分離出沉淀，用去離子水和無水乙醇分別清洗6次，抽濾，得到的樣品在120°C烘箱內干燥18h，獲得粉體，再在550°C的溫度下馬弗爐焙燒3h，升溫速率為5°C /min，獲得具有介孔結構的1102光催化劑，研磨，壓片，再研磨過篩，得20-40目顆粒，進行甲醛光催化反應性能評價，測得甲醛去除率為89.6 %。
[0012]實施例4:
[0013]稱取14.6g鈦酸四丁酯溶于10mL去無水乙醇中，磁力攪拌使其完全溶解，將2.9g乙二胺四乙酸和2.2g檸檬酸溶于50mL去離子水中，將兩種溶液混合形成懸浮液；將懸浮液移入帶有聚四氟乙烯內襯的晶化反應釜中，在160°C條件下反應6h，待反應結束后，將反應釜冷卻至室溫，將反應產物離心分離出沉淀，用去離子水和無水乙醇分別清洗6次，抽濾，得到的樣品在110°C烘箱內干燥12h，獲得粉體，再在450°C的溫度下馬弗爐焙燒3h，升溫速率為1°C /min，獲得具有介孔結構的1102光催化劑，研磨，壓片，再研磨過篩，得20-40目顆粒，進行甲醛光催化反應性能評價，測得甲醛去除率為93.7%。
[0014]實施例5:
[0015]稱取11.1g鈦酸乙酯溶于10mL去無水乙醇中，磁力攪拌使其完全溶解，將3.9g十六烷基三甲基溴化銨，1.5g檸檬酸和1.3g檸檬酸鈉溶于50mL去離子水中，將兩種溶液混合形成懸浮液；將懸浮液移入帶有聚四氟乙烯內襯的晶化反應釜中，在220°C條件下反應24h，待反應結束后，將反應釜冷卻至室溫，將反應產物離心分離出沉淀，用去離子水和無水乙醇分別清洗10次，抽濾，得到的樣品在120°C烘箱內干燥24h，獲得粉體，再在500°C的溫度下馬弗爐焙燒3h，升溫速率為1°C /min,獲得具有介孔結構的1102光催化劑，研磨，壓片，再研磨過篩，得20-40目顆粒，進行甲醛光催化反應性能評價，測得甲醛去除率為96.3%。
[0016]實施例6:
[0017]稱取18.9g鈦酸異丙酯溶于10mL去無水乙醇中，磁力攪拌使其完全溶解，將4.Sg十六烷基三甲基溴化銨，2.5g檸檬酸和2.3g檸檬酸鈉溶于50mL去離子水中，將兩種溶液混合形成懸浮液；將懸浮液移入帶有聚四氟乙烯內襯的晶化反應釜中，在200°C條件下反應12h，待反應結束后，將反應釜冷卻至室溫，將反應產物離心分離出沉淀，用去離子水和無水乙醇分別清洗6次，抽濾，得到的樣品在110°C烘箱內干燥10h，獲得粉體，再在550°C的溫度下馬弗爐焙燒3h，升溫速率為4°C /min,獲得具有介孔結構的1102光催化劑，研磨，壓片，再研磨過篩，得20-40目顆粒，進行甲醛光催化反應性能評價，測得甲醛去除率為91.6%。
【主權項】
1.一種用于去除新風系統吸入室內的新風中含有的揮發性有機物、具有介孔結構的T12光催化劑的制備方法及應用，其特征是具有如下工藝流程:采用簡捷、綠色環保的水熱合成法，將一定量的鈦醇鹽溶解于無水乙醇，磁力攪拌使其完全溶解，制備得溶液A ;將質量百分含量為15?35%的模板劑和質量百分含量為10%?25%的螯合劑(質量百分含量均以某物質占鈦醇鹽原料的質量百分含量計算)溶解于去離子水，磁力攪拌使其完全溶解，制備得溶液B ;將A和B溶液混合，攪拌，制得懸浮液；將懸浮液移入帶有聚四氟乙烯內襯的晶化反應釜中，在一定溫度條件下反應一段時間，待反應結束后，將反應釜冷卻至室溫，將反應產物離心分離出沉淀，用去離子水和無水乙醇清洗數次，抽濾，得到的樣品在一定溫度烘箱內干燥一段時間，獲得粉體，再以一定的升溫速率升溫至一定溫度下馬弗爐中焙燒一段時間，獲得具有介孔結構的1102光催化劑，研磨，壓片，再研磨過篩，得20-40目顆粒，并進行甲醛氣體光催化降解反應性能評價。2.根據權利要求1所述的用于制備具有介孔結構的T12光催化劑的方法，其特征在于，所用鈦醇鹽為鈦酸四丁酯、鈦酸乙酯或鈦酸異丙酯中的一種。3.根據權利要求1所述的用于制備具有介孔結構的T12光催化劑的方法，其特征在于，所用模板劑為十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)、十二烷基苯磺酸鈉(LAS)或乙二胺四乙酸(EDTA)中的一種。4.根據權利要求1所述的用于制備具有介孔結構的T12光催化劑的方法，其特征在于，所用螯合劑為檸檬酸、檸檬酸鈉、酒石酸或蘋果酸中的一種或兩種。5.根據權利要求1所述的用于制備具有介孔結構的T12光催化劑的方法，其特征在于，所用模板劑質量百分含量為15?35%。6.根據權利要求1所述的用于制備具有介孔結構的T12光催化劑的方法，其特征在于，所用螯合劑質量百分含量為10?25%。7.根據權利要求1所述的用于制備具有介孔結構的T12光催化劑的方法，其特征在于，反應溫度為150?220 °C。8.根據權利要求1所述的用于制備具有介孔結構的T12光催化劑的方法，其特征在于，反應時間為6?24h。9.根據權利要求1所述的用于制備具有介孔結構的T12光催化劑的方法，其特征在于，用去離子水和無水乙醇分別清洗次數為5?10次。10.根據權利要求1所述的用于制備具有介孔結構的T12光催化劑的方法，其特征在于，干燥溫度為100?120°C。11.根據權利要求1所述的用于制備具有介孔結構的T12光催化劑的方法，其特征在于，干燥時間為12?24h。12.根據權利要求1所述的用于制備具有介孔結構的T12光催化劑的方法，其特征在于，焙燒溫度升溫速率為I?5°C /min。13.根據權利要求1所述的用于制備具有介孔結構的T12光催化劑的方法，其特征在于，焙燒溫度為450?650 °C。14.根據權利要求1所述的用于制備具有介孔結構的T12光催化劑的方法，其特征在于，焙燒時間為3?5h。
【文檔編號】B01D53/72GK106031867SQ201510121300
【公開日】2016年10月19日
【申請日】2015年3月16日
【發明人】丁建飛, 陳桂太, 胡慶春, 王新
【申請人】江蘇挪佰瑞空品科技有限公司