[发明专利]一种可分解空气中甲醛的环保墨水组合物及其制备方法

说明书

本发明提供一种可分解空气中甲醛的环保墨水组合物及其制备方法。该可分解空气中甲醛的环保墨水组合物包括如下组分：80‑95重量份墨水，和5‑20重量份气凝胶催化剂；其中气凝胶催化剂包括3‑18重量份二氧化硅和1‑5重量份二氧化钛，以100重量份墨水组合物计。

技术领域

本发明涉及一种可分解空气中甲醛的环保墨水组合物及其制备方法，具体地，涉及一种包括以二氧化硅作为载体和以二氧化钛作为催化剂的气凝胶催化剂与墨水复合为一体而形成的功能性墨水组合物。

背景技术

甲醛是潜在的强致突变物之一，世界卫生组织国际癌症研究机构于2017年将甲醛放在一类致癌物列表中。另外，甲醛轻度超标可能引起慢性中毒，高浓度甲醛甚至会对呼吸和中枢神经系统造成损伤。根据相关统计，生活中的甲醛90％以上来源于装修中用到的涂料和家具等。目前市面上除甲醛材料种类丰富，但甲醛等有害物质的释放周期一般可长达3-15年，而现有除甲醛产品难以在不影响房屋美观的前提下实现长期除甲醛的效果。

与传统的活性炭吸附除甲醛方法相比，利用气凝胶催化剂材料将甲醛彻底分解成水分子和二氧化碳才是更可行的长久彻底的除甲醛方法。二氧化钛作为一种光活性材料，具有化学性质稳定、催化活性高、价格便宜、来源广泛、无毒无害等优异的特性，近几年其在光降解有机物方面有着巨大的应用前景。然而，二氧化钛材料较小的比表面积，严重阻碍了其在催化领域的实际应用。而被誉为“将改变世界的神奇材料”的气凝胶由于其独特的三维网络结构，具有高孔隙率、高比表面积的特点。专利CN108097180A提出了一种包含二氧化钛与二氧化硅的复合气凝胶，该复合气凝胶的三维网络结构为其中的光触媒二氧化钛提供了更多的活性位点，然而，此复合气凝胶复杂的制备方法限制了其工业化。

综上所述，开发一款能解决上述问题的除甲醛产品具有实际价值，尤其是该产品不影响日常生活和房间美观的情况下能够发挥其效力。

发明内容

本发明的目的是提供一种可分解空气中甲醛的环保墨水组合物，具体地，其为包含墨水和气凝胶催化剂添加剂的功能性墨水，所述气凝胶催化剂包括二氧化硅和二氧化钛。

本发明的环保墨水组合物中包含的所述气凝胶催化剂添加剂，不影响市售墨水或自制墨水原本的书写、着色和干燥性能，附着性能好，并且由本发明的墨水书写的书画作品能够持续分解空气中的甲醛等有害气体，同时不影响房间的美观。本发明的目的通过本文中提供的如下各个方面得以实现。

在第一个方面，本发明提供一种可分解空气中甲醛的环保墨水组合物，其包括如下组分：墨水，和气凝胶催化剂。所述墨水为市售墨水或自制墨水，其含量为80-95重量份，所述气凝胶催化剂的含量为5-20重量份，其中气凝胶催化剂包括3-18重量份二氧化硅，和1-5重量份二氧化钛，以100重量份墨水组合物计。

在第二个方面，本发明提供一种可分解空气中甲醛的环保墨水组合物的制备方法，包括以下步骤：

1)制备气凝胶催化剂，包括：

(i)按照所需比例依次加入二氧化硅和二氧化钛，进行混合，

(ii)以一定比例添加适量的溶剂并进行低速球磨4～15h，

(iii)取出球磨罐，再加入适量溶剂并进行高速球磨10～40h，和

(iv)除去溶剂，从而得到所述气凝胶催化剂；

2)将所述气凝胶催化剂与墨水进行混合分散均匀得到所述可分解空气中甲醛的环保墨水组合物。

本发明的可分解空气中甲醛的环保墨水组合物不添加有害物质，不会对环境和人体造成伤害，由其书写的书画作品能够持续分解空气中的甲醛等有害气体，同时不影响房间的美观。本发明的可分解空气中甲醛的气凝胶催化剂不影响原墨水的书写、着色和干燥性能，附着性能好。

附图说明