[发明专利]一种用于净化甲醛的纳米复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于空气净化技术领域，涉及一种用于净化甲醛的纳米复合材料及其制备方法。

背景技术

甲醛是原浆毒物质，能够与蛋白质中的氨基结合，进而生成甲酰化蛋白。甲醛对于人体健康的影响包括嗅觉异常、呼吸道刺激、肺功能异常、中枢神经系统影响、免疫功能异常以及损伤细胞内遗传物质，危害严重，不可不察。因此，我国标准规定室内空气中的甲醛浓度不能大于0.08mg/m³，而公共场所空气中的甲醛浓度不得超过0.12mg/m³。

目前，室内甲醛污染已成为我国最主要的室内空气污染问题，严重危害人们的生命健康。在日常生活中，装修残留的甲醛、厨房燃料经不完全燃烧产生的甲醛以及日用品(如化纤纺织品、化妆品、清洁剂、杀虫剂等)中含有的甲醛时刻威胁着人们的健康。

针对甲醛污染的治理方法已成为环境污染治理研究的热点之一，研究者提出了多种治理甲醛污染的方法，包括通气换气法、植物净化法、物理吸附法等。但是，现有方法都不能快速、高效、彻底地解决甲醛污染问题。作为人们日常生活中的隐形杀手，甲醛越来越严重地危害着人体的健康，普通的稀释、吸附等物理除甲醛方法已经不能满足人们对于室内空气质量的要求。因此，研究一种能够高效、快速净化甲醛的新材料是目前亟待解决的难题。

中国发明专利CN 1907546 A和CN 104841240 A中的液体除甲醛产品使用纳米银胶体作为催化剂，CN 1698932 A和CN 101612578 A中的除甲醛产品使用纳米金作为催化剂，CN 102728298 A、CN 103706337 A和CN 103537164 A中的除甲醛产品使用纳米二氧化钛溶胶作为催化剂，上述发明专利均采用普通载体+纳米级催化剂的方式，制备工艺相对复杂，原料不易获得且价格相对昂贵。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明旨在提供一种廉价易得、快速高效的用于净化甲醛的纳米复合材料及其制备方法。

具体而言，本发明采用如下技术方案：

一种用于净化甲醛的纳米复合材料，其由甲醛净化剂和纳米矿晶组成，所述甲醛净化剂与所述纳米矿晶的重量比为0.25～13.4:1。

在上述用于净化甲醛的纳米复合材料中，所述甲醛净化剂由以重量份计的下列成分组成：1～13份聚乙烯吡咯烷酮、1～10份水溶性高分子化合物、4～42份手性氨基醇、1～6份二氧化钛、1～6份二氧化锡、1～6份二氧化硅、2～6份氧化镁、1～13份活性炭、1～7份氯化钙和500～800份溶剂。

优选的，所述甲醛净化剂由以重量份计的下列成分组成：2～10份聚乙烯吡咯烷酮、2～8份水溶性高分子化合物、10～30份手性氨基醇、2～4份二氧化钛、2～4份二氧化锡、2～4份二氧化硅、3～5份氧化镁、3～10份活性炭、2～5份氯化钙和550～700份溶剂。

更优选的，所述甲醛净化剂由以重量份计的下列成分组成：5份聚乙烯吡咯烷酮、4份水溶性高分子化合物、20份手性氨基醇、3份二氧化钛、3份二氧化锡、3份二氧化硅、4份氧化镁、6份活性炭、4份氯化钙和600份溶剂。

在上述甲醛净化剂中，所述水溶性高分子化合物选自聚乙二醇(PEG)、聚丙烯酰胺(PAM)、聚丙烯酸(PAA)、羧甲基纤维素(CMC)、聚氧化乙烯(PEO)、聚乙烯醇(PVA)、聚甲基丙烯酸(PMAA)中的任意一种或多种以任意比例形成的混合物。

在上述甲醛净化剂中，所述手性氨基醇为两种对映异构体分子等摩尔混合后的外消旋体，选自1,2-二甲氨基乙醇、2,3-二甲氨基丙醇、1,2-二乙氨基乙醇、1,2-二苯氨基乙醇、1,2,2-三苯基-1,2-二氨基乙醇、2,2-二乙基-1,2-二氨基乙醇、N-甲基-N-乙基氨基三丁醇中的任意一种或多种以任意比例形成的混合物，上述手性氨基醇的结构式如下所示。

在上述甲醛净化剂中，所述溶剂既可以是无机溶剂，也可以是有机溶剂；当所述溶剂为无机溶剂时，优选水；当所述溶剂为有机溶剂时，优选乙醇。

在上述用于净化甲醛的纳米复合材料中，所述纳米矿晶由含水富镁铝硅酸盐粘土(例如坡缕石粘土)和富镁纤维状硅酸盐粘土(例如海泡石粘土)制得，其制备方法包括下列步骤：脱水、分拣、研磨、煅烧、碱洗、水洗、过滤和干燥。

优选的，所述脱水的指标为粘土含水量在5％以下。

优选的，所述分拣通过气流分选机来完成，以便除去粘土中粒径大于48μm的砂砾。

优选的，所述研磨通过磨粉机来完成，以便将粘土加工成粒度为80～1000目的细粉。