一種能除氨和除二手煙的空氣凈化材料及其制備方法技術

本發(fā)明專利技術公開了一種能除氨和除二手煙的空氣凈化材料及其制備方法，其重量組份包括：二氧化硅凝膠50?120份、納米二氧化硅干粉6?20份、活性炭4?10份、活性金屬氧化物和氫氧化物的混合物10?28份、表面活性劑0.1?1.5份、活性助劑0.1?1.5份、粘合劑0.2?2份。納米二氧化硅是一種高活性吸附性材料，具有比表面積大、孔道結構發(fā)達、吸油量大、風阻小等特點，它能夠選擇性吸附多種有害氣體，尤其對極性氣體分子的吸附能力更強，還能吸收香煙煙霧中的焦油大分子，其化學性質(zhì)穩(wěn)定，是一種安全環(huán)保的材料。

Air purifying material capable of removing ammonia and removing secondhand smoke and preparation method thereof

The invention discloses an ammonia removal and removal of second-hand smoke, air purifying material and its preparation method, the weight of components including a mixture of silica gel 120, 50 nano silica powder 6 20 copies, 10 copies, 4 activated carbon active metal oxides and hydroxides of 10 28, surface activity agent 0.1 1.5 copies, 1.5 copies, 0.1 active auxiliary adhesive 0.2 2. Nano silica is a highly active absorbent material, with large surface area, the pore structure developed, oil absorption and low wind resistance, it can selectively adsorb various harmful gases, especially stronger adsorption capacity of polar molecules, molecules can absorb tar in cigarette smoke, the chemical property is stable, is a safe and environmentally friendly materials.

【技術實現(xiàn)步驟摘要】
一種能除氨和除二手煙的空氣凈化材料及其制備方法
本專利技術屬于環(huán)保材料，特別是指一種能除氨和除二手煙的空氣凈化材料及其制備方法。
技術介紹
空氣質(zhì)量與人類的身體健康息息相關，據(jù)統(tǒng)計人們80%的時間是生活在室內(nèi)的，人們69%的疾病與室內(nèi)空氣污染有關。美國環(huán)保總署（EPA）的一項報告指出，霧霾、家裝材料污染、二手煙、微生物細菌、病毒、廚房油煙等綜合作用下，室內(nèi)空氣污染的程度要比室外空氣嚴重2-5倍，在特殊情況下甚至可達到100倍。而世界銀行2013年做的一項調(diào)查顯示，中國每年因室內(nèi)空氣污染所導致的超額死亡人數(shù)達11.1萬人，超額門診數(shù)可達22萬人次、超額急診數(shù)可達430萬人次。因此，如何提高室內(nèi)空氣質(zhì)量、消除室內(nèi)空氣污染成了人們迫切需要解決的問題。目前，室內(nèi)空氣污染治理的方法主要有吸附技術、靜電技術、光催化技術、催化氧化技術、水膜過濾技術和生物酶技術等，其中使用最為普遍的是活性炭吸附法，室內(nèi)污染物研究最多的是甲醛。對于氨和二手煙的研究相對較少，并且也少有這一類的產(chǎn)品。室內(nèi)空氣中的氨來源于建筑材料的添加劑和增白劑等，它會緩慢釋放到室內(nèi)空氣中，對人體的呼吸有刺激和腐蝕作用，減弱人體對疾病的抵抗力，最終導致呼吸道疾病等癥狀。二手煙的危害不亞于任何其他室內(nèi)空氣污染物，對孕婦和小孩會造成巨大的傷害，特別是在室內(nèi)環(huán)境下的二手煙較難散去，對吸煙者本身和周圍人員的危害更嚴重，尤其在密閉的辦公室、棋牌室、吸煙室、衛(wèi)生間等地方更為明顯。因此，研究能夠快速去除室內(nèi)空氣中氨和二手煙的產(chǎn)品具有重要意義。利用多孔材料如活性炭、分子篩、氧化鋁、沸石、活性炭纖維等對有害氣體進行吸附去除是最方便和有效的，然而這種多孔材料吸附飽和后便會失效，并且在一定程度上會重新釋放已吸附的有害物質(zhì)，造成二次污染。通常需要對多孔吸附材料進行改性，如負載催化劑或添加化學試劑，以滿足實際使用中的需求。二手煙含有尼古丁、焦油、煙堿、生物堿、胺類、腈類、醇類、酚類、烷烴、醛類、雜環(huán)化合物、氮氧化物等多種有害物質(zhì)，很難把有害物質(zhì)全部去除，也比較難單靠吸附的方法去除。專利CN104368307A公開了一種氨吸附專用活性炭，先用無機酸對活性炭進行行浸泡處理，水洗后在110-130oC下干燥24小時，然后浸漬1-20%的氯化鹽溶液24小時，最后105-130oC干燥24小時。這種產(chǎn)品雖然工藝簡單，但是生產(chǎn)時間長、效率低，并且使用了大量的無機酸，會殘留在活性炭上，使用后丟棄可能會造成潛在的危害。專利CN105214436A公開了一種減少煙霧的空氣凈化材料，其采用非金屬礦吸附劑、活性炭、負離子粉、硅藻土、沸石、造孔劑和粘結劑等為原料，研磨成細粉，然后混合后通過擠出成型或壓模成型。專利CN105152680A公開一種以環(huán)氧樹脂、氧化鋯、活性炭、負離子粉、殼聚糖、硅藻土、造孔劑、粘結劑、托瑪琳等為原料制備的空氣凈化材料，具有殺菌、除異味、除二手煙等功能。專利CN102302876A公開了一種能夠凈化空氣和除二手煙的過濾材料，通過在基布上涂布由負離子粉、非金屬礦吸附材料、稀土礦粉、乳液和納米二氧化硅的漿料，然后烘干制得。我們不難發(fā)現(xiàn)，這類產(chǎn)品都用到了負離子粉，用于釋放負離子，起到凈化空氣的目的。然而，負離子粉，即電氣石粉，電氣石主要采自獨居石礦，其主要成分中含有大量的放射性釷元素和少量的其他放射性元素，不宜在人們經(jīng)常活動的場所使用，并且這種產(chǎn)品的實際效果是十分有限的。
技術實現(xiàn)思路
本專利技術的目的是提供一種用于室內(nèi)或車內(nèi)空氣凈化且清除效果佳、使用安全的能除氨和除二手煙的空氣凈化材料及其制備方法。為實現(xiàn)上述目的，本專利技術的解決方案是：一種能除氨和除二手煙的空氣凈化材料，其重量組份包括：二氧化硅凝膠50-120份、納米二氧化硅干粉6-20份、活性炭4-10份、活性金屬氧化物和氫氧化物的混合物10-28份、表面活性劑0.1-1.5份、活性助劑0.1-1.5份、粘合劑0.2-2份。所述納米二氧化硅干粉比表面積≥200m2/g；孔體積≥1.2cm3/g；含水量≤8%；吸油量≥2.0mL/g；平均粒徑15-80μm。所述納米二氧化硅干粉比表面積≥300m2/g；孔體積≥1.5cm3/g；含水量≤5%；吸油量≥2.5mL/g；平均粒徑25-60μm。所述活性炭為粉末狀活性炭，其目數(shù)≥200目；比表面積≥800m2/g；碘值≥600mg/g；含水量≤8%。所述活性炭為粉末狀活性炭，其目數(shù)≥250目；比表面積≥1000m2/g；碘值≥800mg/g；含水量≤5%。所述活性金屬氧化物和氫氧化物的混合物為二氧化錳、氧化鈦、三氧化二鋁、氫氧化鋁、氧化鎂、氫氧化鎂、氧化鐵、氫氧化鐵、氧化鋅、氫氧化鋅、氫氧化鈣其中的分別各一種或幾種。所述活性金屬氧化物和氫氧化物的重量組成比例為1:1-3。所述表面活性劑選自十二烷基硫酸鈉、脂肪醇聚氧乙烯醚、卵磷脂、聚山梨酯、脂肪酸甘油酯其中的一種或幾種。所述活性助劑選自焦磷酸鈉、酒石酸鉀鈉、月桂酸鈉、檸檬酸鈉、抗壞血酸鈉其中的一種或幾種。所述粘合劑選自羥乙基纖維素、羥甲基纖維素、羥丙基纖維素、羧甲基纖維素、羧甲基纖維素鈉、羧乙基纖維素、羥丙基甲基纖維素、淀粉、聚丙烯酰胺其中的一種或幾種。一種能除氨和除二手煙的空氣凈化材料的制備方法，包括以下步驟：步驟1、先將二氧化硅凝膠制成二氧化硅凝膠濾餅，再由此二氧化硅濾餅制得納米二氧化硅干粉；步驟2、將二氧化硅凝膠濾餅50-120份、表面活性劑0.1-1.5份、活性助劑0.1-1.5份投入高速切割混合機中，切割混合成泥漿；然后投入納米二氧化硅干粉6-20份、活性炭4-10份、活性金屬氧化物和氫氧化物的混合物10-28份、粘合劑0.2-2份，繼續(xù)進行快速切割混合3-20min，混合攪拌過程中噴淋去離子水，獲得含水量為55-70%的濕物料；步驟3、將混合好的濕物料轉移至造粒機中進行造粒，獲得所需顆粒形狀和大小的條狀顆粒物料；步驟4、將條狀顆粒物料分批次投入球形拋丸機中進行拋丸，獲得所需顆粒大小的球形顆粒；步驟5、進行物料干燥，控制干燥溫度為60-180oC，干燥時間為1-4小時，得到球形干燥顆粒產(chǎn)品；步驟6、用振動篩進行篩分，將顆粒大小不合格的產(chǎn)品剔除，獲得所需顆粒大小的成品，送去顆粒產(chǎn)品倉。所述步驟1中二氧化硅凝膠餅的制備方法為：步驟1、按重量比1:0.25-0.5將質(zhì)量濃度為15%的水玻璃溶液和質(zhì)量濃度為25%的硫酸同時打入到有底液的反應釜中，并以碳酸氫銨為反應助劑，控制反應pH值為8-9，反應溫度為20-50oC，加料時間為60min；步驟2、加完水玻璃和硫酸后，保持pH值和溫度，繼續(xù)反應30min，然后升高溫度到80oC老化1.5小時，促進二氧化硅膠體結構的鞏固加強；步驟3、老化完成后，繼續(xù)滴加硫酸，控制pH值為7左右，然后放入容器罐；步驟4、待物料溫度降至60oC時，泵入板框壓濾機，用去離子水洗滌去除硫酸鹽，最后得到二氧化硅凝膠濾餅。所述步驟1中納米二氧化硅干粉是通過將二氧化硅凝膠濾餅用噴霧干燥或閃蒸干燥的方法獲得。所述步驟3中造粒網(wǎng)孔孔徑選擇為0.5-5mm。所述步驟5中是采用氣流干燥或帶式干燥進行物料的干燥。采用上述方案后，本專利技術通過使用二氧化硅凝膠和納米二氧化硅干粉為主要基料復合多種活性成分制備除氨和除二手煙的顆粒產(chǎn)品，納米本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】
一種能除氨和除二手煙的空氣凈化材料，其特征在于重量組份包括：二氧化硅凝膠50?120份、納米二氧化硅干粉6?20份、活性炭4?10份、活性金屬氧化物和氫氧化物的混合物10?28份、表面活性劑0.1?1.5份、活性助劑0.1?1.5份、粘合劑0.2?2份。

【技術特征摘要】
1.一種能除氨和除二手煙的空氣凈化材料，其特征在于重量組份包括：二氧化硅凝膠50-120份、納米二氧化硅干粉6-20份、活性炭4-10份、活性金屬氧化物和氫氧化物的混合物10-28份、表面活性劑0.1-1.5份、活性助劑0.1-1.5份、粘合劑0.2-2份。2.如權利要求1所述的一種能除氨和除二手煙的空氣凈化材料，其特征在于：所述納米二氧化硅干粉比表面積≥200m2/g；孔體積≥1.2cm3/g；含水量≤8%；吸油量≥2.0mL/g；平均粒徑15-80μm。3.如權利要求1所述的一種能除氨和除二手煙的空氣凈化材料，其特征在于：所述納米二氧化硅干粉比表面積≥300m2/g；孔體積≥1.5cm3/g；含水量≤5%；吸油量≥2.5mL/g；平均粒徑25-60μm。4.如權利要求1所述的一種能除氨和除二手煙的空氣凈化材料，其特征在于：所述活性炭為粉末狀活性炭，其目數(shù)≥200目；比表面積≥800m2/g；碘值≥600mg/g；含水量≤8%。5.如權利要求1所述的一種能除氨和除二手煙的空氣凈化材料，其特征在于：所述活性炭為粉末狀活性炭，其目數(shù)≥250目；比表面積≥1000m2/g；碘值≥800mg/g；含水量≤5%。6.如權利要求1所述的一種能除氨和除二手煙的空氣凈化材料，其特征在于：所述活性金屬氧化物和氫氧化物的混合物為二氧化錳、氧化鈦、三氧化二鋁、氫氧化鋁、氧化鎂、氫氧化鎂、氧化鐵、氫氧化鐵、氧化鋅、氫氧化鋅、氫氧化鈣其中的分別各一種或幾種。7.如權利要求1所述的一種能除氨和除二手煙的空氣凈化材料，其特征在于：所述活性金屬氧化物和氫氧化物的重量組成比例為1:1-3。8.如權利要求1所述的一種能除氨和除二手煙的空氣凈化材料，其特征在于：所述表面活性劑選自十二烷基硫酸鈉、脂肪醇聚氧乙烯醚、卵磷脂、聚山梨酯、脂肪酸甘油酯其中的一種或幾種。9.如權利要求1所述的一種能除氨和除二手煙的空氣凈化材料，其特征在于：所述活性助劑選自焦磷酸鈉、酒石酸鉀鈉、月桂酸鈉、檸檬酸鈉、抗壞血酸鈉其中的一種或幾種。10.如權利要求1所述的一種能除氨和除二手煙的空氣凈化材料，其特征在于：所述粘合劑選自羥乙基纖維素、羥甲基纖維素、羥丙基纖維素、羧甲基纖維素、羧甲基纖維素鈉、羧乙基纖維素、羥丙基甲基纖維素、淀粉、聚丙烯酰胺其中的一種或幾種。11.一...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：莊藝偉，劉主良，柯江洋，肖琳煌，黃印婷，
申請(專利權)人：福建省宇誠環(huán)保科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：福建,35