[发明专利]一种用于空气净化的纳米复合材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及空气净化技术领域，具体来说，涉及一种可用于空气净化的蜂窝状纳米材料的制备方法，适用于空气中PM2.5粉尘、氮氧化物、醛类等气体的净化。

背景技术

目前PM2.5主要的应对措施主要分为以下三种：一是过滤法，包括空调、加湿器、空气清新器等，优点是明显降低PM2.5的浓度，缺点是滤膜需要清洗或更换。二是水吸附法。超声雾化器、室内水帘、水池、鱼缸等，能够吸收空气中的亲水PM2.5，缺点是增加湿度，憎水性PM2.5不能有效去除。三是植物吸收法。植物叶片具有较大的表面积，能够吸收有害气体和吸附PM2.5，优点是能够产生有利气体，缺点是吸收效率低，有些植物会产生有害气体。目前国际上已有先进的方法是介质吸附，例如HEPA滤网，这种手段在应用初期可以起到很高效率的过滤作用，但随着使用时间的增加，介质的积尘量趋于饱和，会带来二次污染及过滤效果的大幅下降。

中国发明专利CN103990344A公开了一种基于二氧化钛流体的喷雾式PM2.5净化装置，该装置利用二氧化钛流体对PM2.5进行吸附，优点是效果好且长期使用后二氧化锑会变黄，能够有效提示人们对流体进行更换，但是其仍然存在积尘量降低，需要定时更换的缺点。

公开号为CN102777986A的中国专利文献公开了一种室内空气 净化装置，涉及空气净化技术领域，所解决的是提高室内空气净化效果的 技术问题。该装置包括箱体，及从下至上依次安装在箱体内的风机、光触媒模块、离子发生器；所述箱体的下部设有进风口，其顶部设有出风口； 所述风机的排风口向上，吸气口正对箱体下部的进风口；所述光触媒模块有多个，从上至下布设，每个光触媒模块均设有多块涂附有光触媒涂层的玻璃基板，每个光触媒模块中均设有紫外线发生器；所述箱体内设有一位于两个光触媒模块之间的空气加热舱，空气加热舱内设有远红外加热器、温度感应器；所述箱体下部的进风口上遮盖有一透气活性炭滤板。该方案综合运用了活性炭吸附除尘和红外线杀菌等技术，对于同时除尘和杀菌起到了一定的效果，但是该方案中依靠活性炭吸附的方法对于微小颗粒物的去除效果不佳，而且依靠活性炭吸附的去除效率太低。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种用于空气净化的纳米复合材料的制备方法，提高净化装置的积尘量，延长材料的使用寿命，从而达到使用方便，同时降低成本的目的。

一种用于空气净化的纳米复合材料的制备方法，按照下述步骤进行：

A、将生蛭石研磨至粉末状，过120目筛，取筛下物，得到生蛭石粉；

B、将生蛭石粉溶解在水中，进行超声分散，50目滤网过滤，将滤液在80-100℃条件下烘干，得到生蛭石细粉；

C、将生蛭石细粉继续研磨，过325目筛，取筛下物，得到生蛭石超细粉；加入正丁醇中，超声分散，加入十二烷基苯磺酸钠和蒸馏水，搅拌得到生蛭石超细粉悬浊液，所述的生蛭石超细粉、正丁醇、十二烷基苯磺酸钠和蒸馏水的质量比例为生蛭石超细粉：正丁醇：十二烷基苯磺酸钠：蒸馏水=1g：800-1000g：0.5-1g：200-300g；

D、将正丁醇稀释钛酸四丁脂得到浓度为0.1-0.25mol/L的钛前驱体溶液；

E、将悬浊液加入高温加压反应釜中，将溶液在10-20min内从室温加热到150℃，并从常压升压到5MPa，然后将足量的钛前驱体溶液滴加到生蛭石超细粉悬浊液，搅拌8-10小时进行缩合反应，反应时温度逐渐从150℃升温至350℃；

F、将反应所得的溶液离心后用纯乙醇分散洗涤，在真空中干燥，得到钛源-膨胀蛭石混合物，其中的离心机的转速为4000-8000转/分钟；

G、将钛源-膨胀蛭石混合物在350-950℃条件下煅烧2-3小时，然后将煅烧后的产物冷却至室温，得到二氧化钛纳米复合材料。

中国发明专利CN103641165A公开了一种以天然矿物凹凸棒石为模板制备二氧化钛纳米管的方法，凹凸棒石是一种具纤维纹理层链状过渡结构的汗水富硅酸盐为主的黏土矿物，具有天然的纳米级纤维外形，是典型的一维纳米材料，该方法中以凹凸棒石的纳米结构为模板来制备碳纳米棒。

而本发明中的生蛭石也是一种天然矿物，但和凹凸棒不同的是，它一种层状结构的含镁、铁质铝硅酸盐次生变质矿。