[发明专利]多功能微孔陶瓷催化剂及其在空气净化方面的应用

说明书

本发明属于空气净化剂加工技术领域，具体公开了多功能微孔陶瓷催化剂及其在空气净化方面的应用。该催化剂包括以下重量份数的原料：粒径40～150um的硅藻土8～10份、粒径50～200um的莫来石粉14～18份、粒径30～100um的硅灰石粉10～15份、粒径100～180um的麦饭石粉9～15份、粒径10～50um的硼化物8～20份、二氧化钛纳米管3～6份、粒径20～60um的氮化铝3～5份、粒径80～250um的竹炭粉7～13份、水溶性壳聚糖2～4份、碳酸氢钠2～3份和适量水。本发明配方科学合理，各成分相互作用，使得产品具有净化空气、除菌、抑菌、产生负离子多种功能，在空气净化方面应用效果良好。

技术领域

本发明属于空气净化剂加工技术领域，具体涉及一种多功能微孔陶瓷催化剂及其在空气净化方面的应用。

背景技术

微孔陶瓷是指在陶瓷内部或表面含有大量开口或闭口微小气孔的陶瓷体，其孔径一般为微米级或亚微米级，常被用来作为空气净化过滤的主要材料。然而传统微孔陶瓷材料有着较大的局限性：1、功能单一，单纯具有除菌、抑菌功能，或者仅单独具有催化除甲醛功能；2、孔隙率低，体积密度小，导致对空气的过滤能力不强，不能有效的实现对较小的颗粒（如PM2.5）完全过滤；3、无法产生负离子或负离子浓度过低。因此，开发一种多功能微孔陶瓷催化剂很有必要。

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题是提供一种多功能微孔陶瓷催化剂，该微孔陶瓷催化剂具有除甲醛、除菌、抑菌，产生负离子多种功能。

本发明采用的技术方案是：所述多功能微孔陶瓷催化剂包括以下重量份数的原料：粒径40～150um的硅藻土8～10份、粒径50～200um的莫来石粉14～18份、粒径30～100um的硅灰石粉10～15份、粒径100～180um的麦饭石粉9～15份、粒径10～50um的硼化物8～20份、二氧化钛纳米管3～6份、粒径20～60um的氮化铝3～5份、粒径80～250um的竹炭粉7～13份、水溶性壳聚糖2～4份、碳酸氢钠2～3份和适量水；

所述多功能微孔陶瓷催化剂由以下步骤制备得到：（1）将上述硅藻土、莫来石粉、硅灰石粉、麦饭石粉、硼化物、氮化铝、竹炭粉和碳酸氢钠按照重量配比放入球磨机中，混合球磨2～4h，按照固液比为1︰0.5～0.7向其中加水，继续球磨3～5h，得到原始浆料；

（2）取二氧化钛纳米管超声分散于水中，配制成2～6wt%的二氧化钛纳米管水分散液，然后在剧烈搅拌条件下缓慢加入水溶性壳聚糖，搅拌均匀，得到分散液；

（3）搅拌条件下将上述原始浆料和分散液混合均匀，真空去泡2～3h，将去泡后的浆料注入模具中，蒸发水分，自动晾干脱模，陈化3～5h，得到生坯；

（4）于真空条件下对生坯进行烧结，先升温至270～330℃下焙烧7～9h，然后升温至550～580℃焙烧3～4h；后通入氧气，升温至800～820℃焙烧2～3h；

（5）焙烧完成后得到成型的微孔陶瓷催化剂，冷却，放入清水中超声处理0.5～1.5h。

优选的，上述多功能微孔陶瓷催化剂，包括以下重量份数的原料：粒径80um的硅藻土9份、粒径60um的莫来石粉16份、粒径50um的硅灰石粉12份、粒径120um的麦饭石粉11份、粒径20um的硼化物15份、二氧化钛纳米管5份、粒径20um的氮化铝4份、粒径150um的竹炭粉10份、水溶性壳聚糖3份、碳酸氢钠3份和适量水。

其中，上述多功能微孔陶瓷催化剂中，所述二氧化钛纳米管的内径控制在50～150nm，纳米管长度控制在300～500nm。

其中，上述多功能微孔陶瓷催化剂，所述步骤（2）中超声分散的时间为0.5～1.0h。

其中，上述多功能微孔陶瓷催化剂，所述步骤（2）中剧烈搅拌的转速为1000～1200rpm，搅拌时间0.6～1.0h。