CN106310523A

CN106310523A - 可以生成负离子的粉体材料及其制备方法

Info

Publication number: CN106310523A
Application number: CN201610690936.0A
Authority: CN
Inventors: 姚清群
Original assignee: Chengdu Shida Cloud Technology Co Ltd
Current assignee: Chengdu Shida Cloud Technology Co Ltd
Priority date: 2016-08-20
Filing date: 2016-08-20
Publication date: 2017-01-11

Abstract

本发明公开了可以生成负离子的粉体材料及其制备方法，所述粉体材料由以下重量份计的成分组成：电气石材料 30~60份；混合稀土材料或氧化稀土材料30~50份；半导体催化材料8~18份；辅助激发材料 8~20份；所述制备方法包括以下具体步骤：将电气石材料粉碎，并焙烧；将焙烧后的电气石材料加入研磨设备中进行超细粉碎；研磨处理即将结束时，加入表面处理剂进行表面处理；将混合稀土材料或者氧化稀土材料研磨至粒径分布小于1μm、半导体催化材料研磨至粒径分布小于0.5μm、辅助激发材料研磨至粒径分布小于0.2μm；粉体材料能够自动的释放负离子；制备方法，可以制备出可以生成负离子的粉体材料。

Description

可以生成负离子的粉体材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及新材料技术领域，具体的说，是可以生成负离子的粉体材料及其制备方法。

背景技术

离子是指原子由于自身或外界的作用而失去或得到一个或几个电子使其达到最外层电子数为8个或2个的稳定结构。这一过程称为电离。电离过程所需或放出的能量称为电离能。与分子、原子一样，离子也是构成物质的基本粒子。

原子失去或获得电子后所形成的带电粒子叫离子,例如钠离子Na+。带电的原子团亦称“离子”,如硫酸根离子。某些分子在特殊情况下，亦可形成离子。

一般说来,原子核最外层电子数小于4的通常形成阳离子(就是带正号的),大于4的通常形成阴离子(也就是带负号的),还有一个规律,原子核最外层电子数也就决定了该元素的化合价,就是正号或者负号前的数。

阳离子是指原子由于外界作用失去一个或几个电子，使其最外层电子数达到8个或2个电子的稳定结构。原子半径越大的原子其失电子能力越强，金属性也就越强，属性最强的金属元素是钫(Fr)。

带一个或多个正电荷的离子称为“正离子”，亦称“阳离子”。而原子的半径愈大，原子的失电子能力较强，金属性也就较强；相反，原子的半径愈小，原子的失电子能力愈弱，因此金属性也较弱。而原子的半径相同，最外层电子数目愈少，失电子能力较强；相反，最外层电子数目愈多，失电子能力较弱。

金属性最强的元素是钫（Fr），也是失（放）电子的能力最强的金属。

阳离子是带正电荷的离子，核电荷数=质子数>核外电子数，所带正电荷数等于原子失去的电子数。

阳离子的书写方法就是在该离子的元素或原子团符号右上角标上所带电荷数与“+”号，如钠离子：Na⁺、三价铁离子：Fe³⁺、铵根NH⁴⁺、银铵配离子：[Ag(NH³)²]⁺等。

原子或原子团失去或获得电子后所形成的带电粒子叫离子，负离子是指带一个或多个负电荷的离子，亦称“阴离子”。某些分子在特殊情况下，亦可形成离子，如氧的离子状态一般就为阴离子，也叫负氧离子。

空气中的正负离子按照迁移率的大小分为大、中、小三种离子。小粒径的负离子具有良好的生物活性，易于透过人体血脑屏障，进入人体发挥其生物效应。

负离子的产生，物理学中我们都知道，物质是由分子组成的，分子是由原子组成的，原子是由原子核及围绕其旋转的电子组成，得到电子时显负电性，失去电子时显正电性，我们把正负电子运动现象称为：离子现象。自然状态下，空气分子的极性呈中性，即：不带电荷。但在宇宙射线、紫外线、微量元素辐射、雷击闪电等作用下，空气分子会失去部分围绕原子核旋转的最外层电子，使空气发生电离，逃逸原子核束缚的电子称为：自由电子，带负电荷。当自由电子与其它中性气体分子结合后，就形成带负电荷的空气负离子。以上是自然现象中产生的负离子。

无数临床研究发现，负离子可以改善神经衰弱、失眠，通畅心脑血管，降低血液粘稠度，提高人体免疫力，对改善失眠、哮喘，缓解高血压、糖尿病等顽疾具有显著疗效，相关研究在陈景藻主编的《现代物理治疗学》以及清华大学林金明教授主编的《环境、健康与负氧离子》等著作中都有详细阐释。

负离子的产生原理主要有以下几种：

1．大气受紫外线，宇宙射线，放射物质，雷雨，风暴，土壤和空气放射线等因素的影响发生电离而被释放出的电子经过地球吸收后再释放出来很快又和空气中的中性分子结合，而成为负离子，或称为阴离子。自然界的负离子（也就是在身体内起好的作用和还原作用的负离子）有很大的抗氧化效果与还原力。

2．瀑布冲击，细浪推卷暴雨跌失等自然过程中水在重力作用下，高速流动，水分子裂解而产生负离子。

3．森林的树木，叶枝尖端放电及绿色植物光合作用形成的光电效应，使空气电离而产生的负离子。

4．部分地壳岩石能够释放出一定的负离子。

5.通过人工负离子生成技术产生生态级小粒径空气负离子，模拟自然界雷电高压电离空气产生负电子，以空气中的氧气、二氧化碳等作为载体传播。

对于每个正负离子而言，它的寿命是短暂的，一般只存在几十分钟。空气中负离子的多少，受地理条件特殊性影响而含量不同。公园、郊区田野、海滨、湖泊、瀑布附近和森林中含量较多。因此，当人们进入上述场地的时候，头脑清新，呼吸舒畅和爽快。进入嘈杂拥挤的人群，或进入空调房内，则使人感觉闷热、呼吸不畅等。一般而言，人每天需要约130亿个负离子，而我们的居室，办公室，娱乐场所等环境，只能提供约1——20亿个。这种供求之间的巨大反差，往往容易导致肺炎，气管炎的呼吸疾病。集中采暖以及冷气设备的空调***，负离子常被驱除。合成纤维、地毯带有正电荷易吸收负离子。钢筋、纤维板都吸收负离子。

空气负离子能还原来自大气的污染物质、氮氧化物、香烟等产生的活性氧（氧自由基）、减少过多活性氧对人体的危害；中和带正电的空气飘尘无电荷后沉降，使空气得到净化。

负离子不仅能促成人体合成和储存维生素，强化和激活人体的生理活动，因此它又被称为"空气维生素",认为它像食物的维生素一样，对人体及其他生物的生命活动有着十分重要的影响，如雷雨过后，空气的负离子增多，人们感到心情舒畅。而在空调房间，因空气中负离子经过一系列空调净化处理和漫长通风管道后几乎全部消失，人们在其中长期停留会感到胸闷、头晕、乏力、工作效率和健康状况下降，被称之为“空调综合症”。在医学界，负离子被确认是具有杀灭病菌及净化空气的有效手段。其机理主要在于负离子与细菌结合后，使细菌产生结构的改变或能量的转移，导致细菌死亡，最终降沉于地面。医学研究表明，空气中带负电的微粒使血中含氧量增加，有利于血氧输送、吸收和利用，具有促进人体新陈代谢，提高人体免疫能力，增强人体肌能，调节肌体功能平衡的作用。据考证，负离子对人体7个***，近30多种疾病具有抑制、缓解和辅助治疗作用，尤其对人体的保健作用更为明显。

发明内容

本发明的目的在于设计出可以生成负离子的粉体材料，能够自动的释放负离子，以保证空气中的负离子含量持续增加。

本发明的目的还在于设计出可以生成负离子的粉体材料的制备方法，可以制备出可以生成负离子的粉体材料。

本发明通过下述技术方案实现：可以生成负离子的粉体材料，由以下重量份计的成分组成：

电气石材料 30~60份；

混合稀土材料或氧化稀土材料 30~50份；

半导体催化材料 8~18份；

辅助激发材料 8~20份。

进一步的为更好的实现本发明所述粉体材料，特别采用下述设置方式：所述电气石材料为钠锰电气石、锂电气石、镁电气石及铁电气石中的一种或多种；

所述混合稀土材料为磷酸铈、磷酸镧、磷酸铌、磷酸钇、硫酸钕、硫酸铕及磷酸铽中的一种或多种；

所述氧化稀土材料为氧化铕、二氧化铈、氧化镨、氧化铈、氧化镧、氧化铌及氧化铒中的一种或多种；

所述半导体催化材料为氧化亚镍、三氧化钨、四氧化三铁、氧化铬、二氧化锰、三氧化钼、二氧化钛、氧化锌、氧化银、五氧化二钒、三氧化二硼及氧化锡中的一种或多种；

所述辅助激发材料为蛋白石、奇冰石、白碳黑、磁性氧化铁及石榴石中的一种或多种。

进一步的为更好的实现本发明所述粉体材料，特别采用下述设置方式：所述电气石材料的粒径分布为200~500nm，混合稀土材料或氧化稀土材料的粒径分布小于1μm，半导体催化材料的粒径分布小于0.5μm，辅助激发材料的粒径分布小于0.2μm。

可以生成负离子的粉体材料的制备方法，包括以下具体步骤：

1）将电气石材料粉碎至150~400目，并在650~800℃下焙烧0.5~1h；

2）将步骤1）焙烧后的电气石材料加入研磨设备中进行超细粉碎，直至粒径分布为200~500nm；

3）在对电气石材料研磨处理即将结束时，加入表面处理剂进行表面处理；

4）将混合稀土材料或者氧化稀土材料研磨至粒径分布小于1μm、半导体催化材料研磨至粒径分布小于0.5μm、辅助激发材料研磨至粒径分布小于0.2μm；

5）将经过步骤3）和步骤4）后的材料按配比投入到高速分散机中分散，过筛，干燥即得所述可以生成负离子的粉体材料。

进一步的为更好的实现本发明所述制备方法，特别采用下述设置方式：步骤2）中所述的电气石材料的粒径分布为300~400nm。

进一步的为更好的实现本发明所述制备方法，特别采用下述设置方式：步骤3）中所述的表面处理剂为氧化亚锡、六偏磷酸钠及聚丙烯酸中的一种或多种。

本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

本发明所述粉体材料能够自动的释放负离子，以保证空气中的负离子含量持续增加；所述制备方法，可以制备出可以生成负离子的粉体材料。

本发明利用辅助激发材料的表面羟基化和吸附水的特性提供了负离子赖以产生的原始条件，从而达到释放负离子的目的。

本发明将电气石研磨至纳米级，使其具有更高的能量，特别是在压电效应和热释电效应的作用下，即使空气中温度和压力微小的变化都可以引起电气石晶体微粒之间的电势差，这种很高的静电压(106～109ev)足以使空气中的氧分子或者水分子发生电离，被击中的电子附着于临近的分子并使它转化为空气负离子。

本发明的其他材料也都研磨至纳米级，利用纳米材料的特殊效应(比表面效应、小尺寸效应、宏观量子效应)来提高电气石对水分子的电解能力，从而提高材料释放负离子的能力，增加空气负离子。

本发明的粉体材料的负离子释放率可达到20000~30000个/cm³，大大高于已有专利的释放率。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1：

可以生成负离子的粉体材料，能够自动的释放负离子，以保证空气中的负离子含量持续增加，由以下重量份计的成分组成：

电气石材料 30~60份；

混合稀土材料或氧化稀土材料 30~50份；

半导体催化材料 8~18份；

辅助激发材料 8~20份。

实施例2：

本实施例是在上述实施例的基础上进一步优化，进一步的为更好的实现本发明所述粉体材料，特别采用下述设置方式：所述电气石材料为钠锰电气石、锂电气石、镁电气石及铁电气石中的一种或多种；

实施例3：

本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化，进一步的为更好的实现本发明所述粉体材料，特别采用下述设置方式：所述电气石材料的粒径分布为200~500nm，混合稀土材料或氧化稀土材料的粒径分布小于1μm，半导体催化材料的粒径分布小于0.5μm，辅助激发材料的粒径分布小于0.2μm。

实施例4：

本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化，可以生成负离子的粉体材料的制备方法，可以制备出可以生成负离子的粉体材料，包括以下具体步骤：

1）将电气石材料粉碎至150~400目，并在650~800℃下焙烧0.5~1h；

实施例5：

本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化，进一步的为更好的实现本发明所述制备方法，特别采用下述设置方式：步骤2）中所述的电气石材料的粒径分布为300~400nm。

实施例6：

本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化，进一步的为更好的实现本发明所述制备方法，特别采用下述设置方式：步骤3）中所述的表面处理剂为氧化亚锡、六偏磷酸钠及聚丙烯酸中的一种或多种。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。

Claims

1.可以生成负离子的粉体材料，其特征在于：由以下重量份计的成分组成：

电气石材料 30~60份；

混合稀土材料或氧化稀土材料 30~50份；

半导体催化材料 8~18份；

辅助激发材料 8~20份。

2.根据权利要求1所述的可以生成负离子的粉体材料，其特征在于：所述电气石材料为钠锰电气石、锂电气石、镁电气石及铁电气石中的一种或多种；

3.根据权利要求1或2所述的可以生成负离子的粉体材料，其特征在于：所述电气石材料的粒径分布为200~500nm，混合稀土材料或氧化稀土材料的粒径分布小于1μm，半导体催化材料的粒径分布小于0.5μm，辅助激发材料的粒径分布小于0.2μm。

4.如权利要求1或2或3所述的可以生成负离子的粉体材料的制备方法，其特征在于：包括以下具体步骤：

1）将电气石材料粉碎至150~400目，并在650~800℃下焙烧0.5~1h；

5.根据权利要求4所述的可以生成负离子的粉体材料的制备方法，其特征在于：步骤2）中所述的电气石材料的粒径分布为300~400nm。

6.根据权利要求4或5所述的可以生成负离子的粉体材料的制备方法，其特征在于：步骤3）中所述的表面处理剂为氧化亚锡、六偏磷酸钠及聚丙烯酸中的一种或多种。