CN108970582A - 一种用于空气净化的材料及其制备方法 - Google Patents

一种用于空气净化的材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于空气净化的材料及其制备方法，包括以下重量份的原料：壳聚糖5.4‑6.9份、电气石粉6‑9.5份、椰子壳8.4‑10.8份、硅藻土5‑7.2份、低聚果糖2.4‑3.7份、聚丙烯单体5‑8份、硬脂酸锌1.2‑3.3份、聚乙烯酰胺4‑6.6份、芳樟醇12.3‑16.5份、氧化镧2.2‑4.1份、格桑花3.8‑5.2份、胡萝卜素1.4‑2.5份和酒石酸1.2‑2.9份。本发明通过将椰子壳制备成活性碳，将可以释放负离子的电气石粉与壳聚糖、活性炭、格桑花提取液、胡萝卜素和稀土氧化物氧化镧配合使用，制备的成品表面积大，吸附性能好，可以有效的净化室内的甲醛、苯等多种对人体有害的气体。

Description

一种用于空气净化的材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种新材料，具体是一种用于空气净化的材料。
背景技术
我们每天都呼吸着的“生命气体”，它分层覆盖在地球表面，透明且无色无味，它主要由氮气和氧气组成，对人类的生存和生产有重要影响。近年来，随着我国城市工业化的迅猛发展，大气污染日益严重，空气质量进一步恶化，不仅危害到人们的正常生活，而且对人们的身心健康造成危害，人们对空气净化的要求也越来越高。与人们息息相关的室内空气质量也令人堪忧，特别是今年来随着建筑装饰装修材料的广泛应用，各种材料释放出大量的有害物质(如：甲醛、甲苯、苯等挥发性有机污染物)严重污染了室内空气环境，进而对人类的身体健康和工作效率有着重要影响，室内挥发性有机物可刺激皮肤、粘膜以及神经***，产生一系列的过敏症状和免疫力低下问题。严重时，会产生致突变、致畸、致癌性。
国际环保专家已将“室内空气污染”列为继“煤烟型”、“光化学烟雾型”污染之后的第三代空气污染问题。人们在空气净化方面已进行了很多研究，开发了各种具有净化空气功能的材料，但是现有的空气净化材料多采用吸附或者光催化的原理，吸附过滤需要经常更换净化材料，光催化受到使用条件的限制从而导致净化效果一般，这都为人们的使用带来了不便。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于空气净化的材料，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种用于空气净化的材料，包括以下重量份的原料：壳聚糖5.4-6.9份、电气石粉6-9.5份、椰子壳8.4-10.8份、硅藻土5-7.2份、低聚果糖2.4-3.7份、聚丙烯单体5-8份、硬脂酸锌1.2-3.3份、聚乙烯酰胺4-6.6份、芳樟醇12.3-16.5份、氧化镧2.2-4.1份、格桑花3.8-5.2份、胡萝卜素1.4-2.5份和酒石酸1.2-2.9份。
作为本发明进一步的方案：所述用于空气净化的材料，包括以下重量份的原料：壳聚糖5.8-6.9份、电气石粉7.2-9.5份、椰子壳9-10.8份、硅藻土5.7-7.2份、低聚果糖2.9-3.7份、聚丙烯单体5.6-8份、硬脂酸锌1.8-3.3份、聚乙烯酰胺5-6.6份、芳樟醇14.4-16.5份、氧化镧2.9-4.1份、格桑花4.4-5.2份、胡萝卜素1.7-2.5份和酒石酸1.5-2.9份。
作为本发明进一步的方案：所述用于空气净化的材料，包括以下重量份的原料：壳聚糖6.2-6.9份、电气石粉8.4-9.5份、椰子壳9.6-10.8份、硅藻土6.3-7.2份、低聚果糖3.2-3.7份、聚丙烯单体6.7-8份、硬脂酸锌2.4-3.3份、聚乙烯酰胺5.8-6.6份、芳樟醇15.4-16.5份、氧化镧3.5-4.1份、格桑花4.7-5.2份、胡萝卜素2-2.5份和酒石酸1.8-2.9份。
作为本发明进一步的方案：壳聚糖采用纳米壳聚糖。
作为本发明进一步的方案：低聚果糖的相对分子量为620-980。
作为本发明进一步的方案：电气石粉的粒径为160-350微米。
所述用于空气净化的材料的制备方法，具体步骤如下：
步骤一，将格桑花冷冻干燥至水的质量分数为4-6.5％，破碎至40-60目并且加入其体积4-8倍的质量分数为65-80％的乙醇溶液回流提取3-5次，每次40-65分钟，过滤并且减压回收乙醇，得到格桑花提取液；
步骤二，将椰子壳放入炭化炉中，在460-520摄氏度下制备成活性碳并且破碎至80-120目，得到椰子壳活性碳；
步骤三，将电气石粉和硅藻土在820-960摄氏度下煅烧6-9小时，再与椰子壳活性碳、壳聚糖、硬脂酸锌、氧化镧、格桑花提取液和胡萝卜素加入高压反应釜中，在155-185摄氏度下搅拌90-160分钟，然后放入电场中处理3-6分钟，得到第一混合物；
步骤四，将低聚果糖、聚丙烯单体、聚乙烯酰胺、芳樟醇和酒石酸在球磨机中球磨均匀，得到第二混合物；
步骤五，将第一混合物和第二混合物磁力搅拌均匀，静置45-60分钟，然后烧结，即得到成品。
作为本发明进一步的方案：步骤四中球磨机的球料比为45-70：1，球磨温度为45-66摄氏度。
作为本发明进一步的方案：步骤三的电场强度为420-640V。
作为本发明进一步的方案：步骤一中回流提取时采用功率为60-100W的超声波辅助。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明原料来源广泛，通过将椰子壳制备成活性碳，将可以释放负离子的电气石粉与壳聚糖、活性炭、格桑花提取液、胡萝卜素和稀土氧化物氧化镧配合使用，制备的成品表面积大，吸附性能好，可以有效的净化室内的甲醛、苯等多种对人体有害的气体，使用效果好。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
实施例1
一种用于空气净化的材料，包括以下重量份的原料：壳聚糖5.4份、电气石粉6份、椰子壳8.4份、硅藻土5份、低聚果糖2.4份、聚丙烯单体5份、硬脂酸锌1.2份、聚乙烯酰胺4份、芳樟醇12.3份、氧化镧2.2份、格桑花3.8份、胡萝卜素1.4份和酒石酸1.2份。壳聚糖采用纳米壳聚糖。
所述用于空气净化的材料的制备方法，具体步骤如下：
步骤一，将格桑花冷冻干燥至水的质量分数为4.8％，破碎至50目并且加入其体积6倍的质量分数为72％的乙醇溶液回流提取4次，每次48分钟，过滤并且减压回收乙醇，得到格桑花提取液；
步骤二，将椰子壳放入炭化炉中，在510摄氏度下制备成活性碳并且破碎至90目，得到椰子壳活性碳；
步骤三，将电气石粉和硅藻土在870摄氏度下煅烧8小时，再与椰子壳活性碳、壳聚糖、硬脂酸锌、氧化镧、格桑花提取液和胡萝卜素加入高压反应釜中，在166摄氏度下搅拌120分钟，然后放入电场中处理5分钟，得到第一混合物；
步骤四，将低聚果糖、聚丙烯单体、聚乙烯酰胺、芳樟醇和酒石酸在球磨机中球磨均匀，球磨机的球料比为57：1，球磨温度为60摄氏度，得到第二混合物；
步骤五，将第一混合物和第二混合物磁力搅拌均匀，静置50分钟，然后烧结，即得到成品。
实施例2
一种用于空气净化的材料，包括以下重量份的原料：壳聚糖5.8份、电气石粉7.2份、椰子壳9份、硅藻土5.7份、低聚果糖2.9份、聚丙烯单体5.6份、硬脂酸锌1.8份、聚乙烯酰胺5份、芳樟醇14.4份、氧化镧2.9份、格桑花4.4份、胡萝卜素1.7份和酒石酸1.5份。低聚果糖的相对分子量为620-750。
所述用于空气净化的材料的制备方法，具体步骤如下：
步骤一，将格桑花冷冻干燥至水的质量分数为5.8％，破碎至40目并且加入其体积4倍的质量分数为75％的乙醇溶液回流提取4次，每次55分钟，过滤并且减压回收乙醇，得到格桑花提取液；
步骤二，将椰子壳放入炭化炉中，在500摄氏度下制备成活性碳并且破碎至110目，得到椰子壳活性碳；
步骤三，将电气石粉和硅藻土在940摄氏度下煅烧8小时，再与椰子壳活性碳、壳聚糖、硬脂酸锌、氧化镧、格桑花提取液和胡萝卜素加入高压反应釜中，在170摄氏度下搅拌145分钟，然后放入600V的电场中处理5分钟，得到第一混合物；
步骤四，将低聚果糖、聚丙烯单体、聚乙烯酰胺、芳樟醇和酒石酸在球磨机中球磨均匀，得到第二混合物；
步骤五，将第一混合物和第二混合物磁力搅拌均匀，静置58分钟，然后烧结，即得到成品。
实施例3
一种用于空气净化的材料，包括以下重量份的原料：壳聚糖6.2份、电气石粉8.4份、椰子壳9.6份、硅藻土6.3份、低聚果糖3.2份、聚丙烯单体6.7份、硬脂酸锌2.4份、聚乙烯酰胺5.8份、芳樟醇15.4份、氧化镧3.5份、格桑花4.7份、胡萝卜素2份和酒石酸1.8份。电气石粉的粒径为340微米。
所述用于空气净化的材料的制备方法，具体步骤如下：
步骤一，将格桑花冷冻干燥至水的质量分数为6％，破碎至60目并且加入其体积8倍的质量分数为77％的乙醇溶液回流提取5次并且采用功率为80W的超声波辅助，每次62分钟，过滤并且减压回收乙醇，得到格桑花提取液；
步骤二，将椰子壳放入炭化炉中，在500摄氏度下制备成活性碳并且破碎至110目，得到椰子壳活性碳；
步骤三，将电气石粉和硅藻土在870摄氏度下煅烧8小时，再与椰子壳活性碳、壳聚糖、硬脂酸锌、氧化镧、格桑花提取液和胡萝卜素加入高压反应釜中，在175摄氏度下搅拌135分钟，然后放入电场中处理5分钟，得到第一混合物；
步骤四，将低聚果糖、聚丙烯单体、聚乙烯酰胺、芳樟醇和酒石酸在球磨机中球磨均匀，得到第二混合物；
步骤五，将第一混合物和第二混合物磁力搅拌均匀，静置60分钟，然后烧结，即得到成品。
实施例4
一种用于空气净化的材料，包括以下重量份的原料：壳聚糖6.7份、电气石粉9.2份、椰子壳10.5份、硅藻土7份、低聚果糖3.5份、聚丙烯单体7.7份、硬脂酸锌3份、聚乙烯酰胺6.4份、芳樟醇16.2份、氧化镧4份、格桑花5份、胡萝卜素2.4份和酒石酸2.7份。低聚果糖的相对分子量为760-980。电气石粉的粒径为330微米。
所述用于空气净化的材料的制备方法，具体步骤如下：
步骤一，将格桑花冷冻干燥至水的质量分数为6.1％，破碎至60目并且加入其体积6倍的质量分数为70％的乙醇溶液回流提取3次，每次58分钟，过滤并且减压回收乙醇，得到格桑花提取液；
步骤二，将椰子壳放入炭化炉中，在495摄氏度下制备成活性碳并且破碎至120目，得到椰子壳活性碳；
步骤三，将电气石粉和硅藻土在940摄氏度下煅烧8小时，再与椰子壳活性碳、壳聚糖、硬脂酸锌、氧化镧、格桑花提取液和胡萝卜素加入高压反应釜中，在172摄氏度下搅拌150分钟，然后放入580V的电场中处理4分钟，得到第一混合物；
步骤四，将低聚果糖、聚丙烯单体、聚乙烯酰胺、芳樟醇和酒石酸在球磨机中球磨均匀，球磨机的球料比为64：1，球磨温度为60摄氏度，得到第二混合物；
步骤五，将第一混合物和第二混合物磁力搅拌均匀，静置57分钟，然后烧结，即得到成品。
实施例5
一种用于空气净化的材料，包括以下重量份的原料：壳聚糖6.9份、电气石粉9.5份、椰子壳10.8份、硅藻土7.2份、低聚果糖3.7份、聚丙烯单体8份、硬脂酸锌3.3份、聚乙烯酰胺6.6份、芳樟醇16.5份、氧化镧4.1份、格桑花5.2份、胡萝卜素2.5份和酒石酸2.9份。壳聚糖采用纳米壳聚糖。低聚果糖的相对分子量为620-860。电气石粉的粒径为270微米。
所述用于空气净化的材料的制备方法，具体步骤如下：
步骤一，将格桑花冷冻干燥至水的质量分数为5.7％，破碎至60目并且加入其体积7倍的质量分数为75％的乙醇溶液回流提取4次并且采用功率为95W的超声波辅助，每次49分钟，过滤并且减压回收乙醇，得到格桑花提取液；
步骤二，将椰子壳放入炭化炉中，在500摄氏度下制备成活性碳并且破碎至100目，得到椰子壳活性碳；
步骤三，将电气石粉和硅藻土在930摄氏度下煅烧7.5小时，再与椰子壳活性碳、壳聚糖、硬脂酸锌、氧化镧、格桑花提取液和胡萝卜素加入高压反应釜中，在180摄氏度下搅拌145分钟，然后放入600V的电场中处理3分钟，得到第一混合物；
步骤四，将低聚果糖、聚丙烯单体、聚乙烯酰胺、芳樟醇和酒石酸在球磨机中球磨均匀，球磨机的球料比为66：1，球磨温度为54摄氏度，得到第二混合物；
步骤五，将第一混合物和第二混合物磁力搅拌均匀，静置60分钟，然后烧结，即得到成品。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种用于空气净化的材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：壳聚糖5.4-6.9份、电气石粉6-9.5份、椰子壳8.4-10.8份、硅藻土5-7.2份、低聚果糖2.4-3.7份、聚丙烯单体5-8份、硬脂酸锌1.2-3.3份、聚乙烯酰胺4-6.6份、芳樟醇12.3-16.5份、氧化镧2.2-4.1份、格桑花3.8-5.2份、胡萝卜素1.4-2.5份和酒石酸1.2-2.9份。
2.根据权利要求1所述的用于空气净化的材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：壳聚糖5.8-6.9份、电气石粉7.2-9.5份、椰子壳9-10.8份、硅藻土5.7-7.2份、低聚果糖2.9-3.7份、聚丙烯单体5.6-8份、硬脂酸锌1.8-3.3份、聚乙烯酰胺5-6.6份、芳樟醇14.4-16.5份、氧化镧2.9-4.1份、格桑花4.4-5.2份、胡萝卜素1.7-2.5份和酒石酸1.5-2.9份。
3.根据权利要求1所述的用于空气净化的材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：壳聚糖6.2-6.9份、电气石粉8.4-9.5份、椰子壳9.6-10.8份、硅藻土6.3-7.2份、低聚果糖3.2-3.7份、聚丙烯单体6.7-8份、硬脂酸锌2.4-3.3份、聚乙烯酰胺5.8-6.6份、芳樟醇15.4-16.5份、氧化镧3.5-4.1份、格桑花4.7-5.2份、胡萝卜素2-2.5份和酒石酸1.8-2.9份。
4.根据权利要求1-3任一所述的用于空气净化的材料，其特征在于，所述壳聚糖采用纳米壳聚糖。
5.根据权利要求1-3任一所述的用于空气净化的材料，其特征在于，所述低聚果糖的相对分子量为620-980。
6.根据权利要求1-3任一所述的用于空气净化的材料，其特征在于，所述电气石粉的粒径为160-350微米。
7.一种如权利要求1-6任一所述的用于空气净化的材料的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：
步骤一，将格桑花冷冻干燥至水的质量分数为4-6.5％，破碎至40-60目并且加入其体积4-8倍的质量分数为65-80％的乙醇溶液回流提取3-5次，每次40-65分钟，过滤并且减压回收乙醇，得到格桑花提取液；
步骤二，将椰子壳放入炭化炉中，在460-520摄氏度下制备成活性碳并且破碎至80-120目，得到椰子壳活性碳；
步骤三，将电气石粉和硅藻土在820-960摄氏度下煅烧6-9小时，再与椰子壳活性碳、壳聚糖、硬脂酸锌、氧化镧、格桑花提取液和胡萝卜素加入高压反应釜中，在155-185摄氏度下搅拌90-160分钟，然后放入电场中处理3-6分钟，得到第一混合物；
步骤四，将低聚果糖、聚丙烯单体、聚乙烯酰胺、芳樟醇和酒石酸在球磨机中球磨均匀，得到第二混合物；
步骤五，将第一混合物和第二混合物磁力搅拌均匀，静置45-60分钟，然后烧结，即得到成品。
8.根据权利要求7所述的用于空气净化的材料的制备方法，其特征在于，所述步骤四中球磨机的球料比为45-70：1，球磨温度为45-66摄氏度。
9.根据权利要求7所述的用于空气净化的材料的制备方法，其特征在于，所述步骤三的电场强度为420-640V。
10.根据权利要求7所述的用于空气净化的材料的制备方法，其特征在于，所述步骤一中回流提取时采用功率为60-100W的超声波辅助。
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