CN107140935A - 一种纳米材料复合改性硅藻土的空气净化新材料 - Google Patents

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Abstract

一种纳米材料复合改性硅藻土的空气净化新材料，包括重量份原料改性硅藻土20‑35份、纳米银5‑10份、纳米二氧化钛5‑10份、去离子水30‑50份、增稠剂5‑12份、缓凝剂8‑10份、滑石粉20‑40份、重钙粉5‑8份、纳米二氧化硅8‑10份、有机膨润土10‑17份，首先将硅藻土原土在400‑450℃时焙烧2‑3h得到改性硅藻土；随后将改性硅藻土与纳米二氧化钛与纳米银在400℃保持4h，得到纳米材料复合的改性硅藻土，随后加入去离子水、增稠剂、缓凝剂、滑石粉、重钙粉以及纳米二氧化硅混合，在800r/min转速下温度保持在120℃搅拌2h，降温至25℃即得。依照本发明得到的空气净化新材料增强了甲醛吸收率，同时添加纳米材料与硅藻土复合使用，明显提升了杀菌防霉能力。

Description

一种纳米材料复合改性硅藻土的空气净化新材料
技术领域
本发明属于空气净化领域，具体涉及一种纳米材料复合改性硅藻土的空气净化新材料。
背景技术
以硅藻土为原料制备的材料具有孔隙度大、吸收性强、化学性质稳定、耐磨、耐热等特点，能为涂料提供优异的表面性能，增容，增稠以及提高附着力。由于它具有较大的孔体积，能使涂膜缩短干燥时间。该产品被认为是一种具有良好性价比的高效涂料用消光粉产品，成本低，已被国际上众多的大型涂料生产商作为指定用品，广泛应用于水性硅藻泥。
许多以硅藻土为原料的新型室内外涂料、装修材料，在国内外越来越受到消费者的青睐。在中国是一个潜在的发展硅藻土室内外涂料的一种天然材料，不含有害化学物质，除了具有不燃、隔音、防水、重量轻以及隔热等特点外，还有除湿、除臭、净化室内空气等作用，是优良的环保型室内外装修材料。
专利CN104436268A中涉及一种硅藻空气净化剂，采用从硅藻土中提纯得到的硅藻壳体，增加了净化剂的吸附能力，同时该材料主要应用于汽车净化。专利CN106517898A中公开了一种载银纳米二氧化钛防霉硅藻泥制备方法，首先将载银纳米二氧化钛制成预制浆料，再和硅藻土、灰钙、钛白粉等搅拌分散得到硅藻泥。不同于上述专利中的硅藻壳体和硅藻土的使用，本发明通过使用改性硅藻土，很明显的提升了材料的吸甲醛能力。
专利CN103102759B公开了一种含有改性硅藻土的水性玻璃漆及其制备方法，通过盐酸、氢氧化钠处理，再加入过氧化二异丙苯、环氧大豆油、柠檬酸三丁酯、氧化锌搅拌、分散得到改性硅藻土。而在本发明中直接通过焙烧来改性硅藻土，不仅缩短了改性的工艺，同时对比表面积有很大的增加。
发明内容
本发明的目的是提供一种纳米材料复合改性硅藻土的空气净化新材料，材料不仅具有一定的杀菌防霉功能，还具有很强的吸甲醛能力，对空气净化起到了一定的作用。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：.一种纳米材料复合改性硅藻土的空气净化新材料，其特征在于，包括以下重量份原料：
改性硅藻土 20-35
纳米银 5-10
纳米二氧化钛 5-10
去离子水 30-50
增稠剂 5-12
缓凝剂 8-10
滑石粉 20-40
重钙粉 5-8
纳米二氧化硅 8-10
有机膨润土 10-17
其中，材料的制备步骤如下：
S1、改性硅藻土的制备：将硅藻土原土在在400-450 ℃时焙烧2-3h得到改性硅藻土；
S2、将改性硅藻土与纳米二氧化钛与纳米银在400℃保持4h，得到纳米材料复合的改性硅藻土，随后加入去离子水、增稠剂、缓凝剂、滑石粉、重钙粉以及纳米二氧化硅混合，在800r/min转速下温度保持在120℃搅拌2h，降温至25℃即得。
优选地，所述增稠剂为羟基纤维素。
优选地，所述缓凝剂为明矾。
优选地，所述硅藻土的颗粒大小为1000-2000目。
优选地，所述焙烧温度为450℃。
本发明的有益效果是：
本发明通过焙烧法对硅藻土进行改性，对烧失量较高类型的硅藻土来说，焙烧处理对于硅藻土吸附性能的改善十分有效，高温煅烧可显著提高硅藻土SiO2 含量，增大孔径，增加表面酸强度，对比表面积有很大的改进。
本发明通过使用改性后的硅藻土制备空气净化新材料，增强了对甲醛吸收能力。同时我们将纳米材料银和纳米二氧化钛与硅藻土复合使用，调配纳米二氧化钛以及纳米银的比例，可提升材料的杀菌防霉能力，同时也延长了材料的使用寿命。
具体实施方式
下面结合具体实施例方式对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
实施例1：改性硅藻土 25份，纳米银8份，纳米二氧化钛10份，去离子水 45份，羟基纤维素10份，缓凝剂9份，滑石粉30份，重钙粉7份，纳米二氧化硅9份，有机膨润土14份。
实施例2：改性硅藻土 27份，纳米银10份，纳米二氧化钛9份，去离子水 38份，羟基纤维素9份，明矾9份，滑石粉32份，重钙粉7份，纳米二氧化硅9份，有机膨润土15份。
实施例3：改性硅藻土 28份，纳米银8份，纳米二氧化钛8份，去离子水 33份，羟基纤维素7份，明矾9份，滑石粉35份，重钙粉7份，纳米二氧化硅8份，有机膨润土15份。
对比例1：硅藻土 25份，纳米银5份，纳米二氧化钛5份，去离子水 45份，羟基纤维素10份，明矾10份，滑石粉35份，重钙粉8份，纳米二氧化硅8份，有机膨润土15份。
其中，详细的制备方法如下：
S1、改性硅藻土的制备：将硅藻土原土在在450 ℃时焙烧3h得到改性硅藻土；
S2、将改性硅藻土与纳米二氧化钛与纳米银在400℃保持4h，得到纳米材料复合的改性硅藻土，随后加入去离子水、增稠剂、缓凝剂、滑石粉、重钙粉以及纳米二氧化硅混合，在800r/min转速下温度保持在120℃搅拌2h，降温至25℃即得。
性能测试如下表所示：
组别 甲醛清除率（%） 清除后的甲醛浓度，mg/m3 抗菌率（%）
实施例1 94.3 0.02 99.4
实施例2 95.1 0.02 99.2
实施例3 93.7 0.03 99.6
对比例1 80.4 0.08 94.6
通过上述表格比较，实施例中使用了改性硅藻土制备空气净化材料，相对于对比例中的甲醛清除率和抗菌率都明显提升。根据JC/T 1074-2008标准的要求，达标的指标是清除率达到75%，其中实施例2中甲醛清除率达到95.1%，而清除后的结果均符合《室内空气质量标准》中甲醛含量的指标。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种纳米材料复合改性硅藻土的空气净化新材料，其特征在于，包括以下重量份原料：
改性硅藻土 20-35
纳米银 5-10
纳米二氧化钛 5-10
去离子水 30-50
增稠剂 5-12
缓凝剂 8-10
滑石粉 20-40
重钙粉 5-8
纳米二氧化硅 8-10
有机膨润土 10-17
其中，材料的制备步骤如下：
S1、改性硅藻土的制备：将硅藻土原土在在400-450℃时焙烧2-3h得到改性硅藻土；
S2、将改性硅藻土与纳米二氧化钛与纳米银在400℃保持4h，得到纳米材料复合的改性硅藻土，随后加入去离子水、增稠剂、缓凝剂、滑石粉、重钙粉以及纳米二氧化硅混合，在800r/min转速下温度保持在120℃搅拌2h，降温至25℃即得。
2.根据权利要求1中所述的一种纳米材料复合改性硅藻土的空气净化新材料，其特征在于，所述增稠剂为羟基纤维素。
3.根据权利要求1中所述的一种纳米材料复合改性硅藻土的空气净化新材料，其特征在于，所述缓凝剂为明矾。
4.根据权利要求1中所述的改性硅藻土制备方法，其特征在于，所述硅藻土的颗粒大小为1000-2000目。
5.根据权利要求1中所述的改性硅藻土制备方法，其特征在于，所述焙烧温度为450℃。
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