一種負氧離子發生劑及其製備方法
2023-10-06 01:27:29 3
專利名稱：一種負氧離子發生劑及其製備方法
技術領域：
本發明涉及治理室內環境汙染領域，特別涉及一種負氧離子發生劑及其製備方法。
背景技術：
室內空氣汙染物來源於室內和室外兩部分，室內主要來源於裝修裝飾材料和家具兩部分。室內氣體汙染物的主要來源為①建築材料中的人造板、泡沫隔熱材料、塑料板材；②裝修材料及新的組合家具；③室內裝飾材料中的油漆、塗料、粘合劑、壁紙、地毪、木器漆、粘膠劑等；④冬季施工過程中，加入的混凝土防凍劑、高鹼混凝土膨脹劑和早強劑。隨著全裝修住宅的逐步普及，室內空氣汙染日益嚴重，室內環境質量問題越來越
引起社會各界的廣泛關注。目前市場上有很多治理室內環境汙染的方法，與本發明中負氧離子發生劑比較相關的有以下兩種I、採用催化技術的方法催化技術是以催化為主，結合超微過濾，從而保證在常溫常壓下使多種室內汙染氣體分解成無害無味物質，由單純的物理吸附轉變為化學吸附，具有能耗低，不產生二次汙染的特點。但是採用催化技術需要納米TiO2和紫外光照射，存在經濟和技術的局限性，一般辦公區或者居民區很難達到這樣的要求。2、光觸媒治理方法光觸媒在吸收太陽光或照明光源中的紫外線後，在紫外線能量的激發下發生氧化還原反應，表面形成強氧化性的氫氧自由基和超氧陰離子自由基，把空氣中游離的有害物質及微生物分解成無害的二氧化碳和水，從而達到淨化空氣、殺菌、除臭等目的。但是，光觸媒受到光照條件的限制，反應速度相對較慢，生產成本高，市場價格比較昂貴，而且光觸媒作為一種被動的除汙染方式，其產生的羥基和負氧離子降解汙染物的速度只有大於汙染物自身揮發速度的時候才會起效果，人體也同時在吸附汙染物，對人體健康同樣有害。
發明內容
針對現有的環境汙染治理的局限性，本發明提供一種負氧離子發生劑及其製備方法，首次將納米超分子技術引入室內環保領域。本發明提供一種負氧離子發生劑，以重量百分比計，包括換能劑專用複合粉體
1.5 % 4 %、搭載劑I.5% 4%、分散劑0.2% 0.4%、餘量為純淨水；其中所述的換能劑專用複合粉體，由包括下列重量百分比的組分組成納米硅藻土 30% 50%、納米電氣石20% 40%、納米二氧化鈦20% 30%。所述搭載劑為羧甲基纖維素鈉、羥丙基甲基纖維素或羧乙基纖維素鈉中的任意一種。所述分散劑為六偏磷酸鈉。本發明還提供製備負氧離子發生劑的方法，其特徵在於包括以下步驟(I)A搭載劑的製備將I. 5 4重量份的所述搭載劑投入70重量份的水中，攪拌均勻；(2)B功能母液的製備將I. 5 4重量份的所述換能劑專用複合粉體加入20重量份水中，攪拌均勻後加入O. 2 O. 4重量份分散劑，攪拌均勻；(3)將B功能母液加入A搭載劑中，加水調整溶液總量至100重量份，攪拌均勻；其中，步驟2所述的換能劑專用複合粉體，由包括下列重量百分比的組分組成納米硅藻土 30 % 50 %、納米電氣石20 % 40 %、納米二氧化鈦20 % 30 %。本發明中所述搭載劑為羧甲基纖維素鈉、羥丙基甲基纖維素或羧乙基纖維素鈉中的任意一種。搭載劑的投入量要根據液體的所需粘稠度進行調整，以功能液投入後有良好的懸浮性為準。液體中不能有結節。
本發明中所述分散劑為六偏磷酸鈉。在上述製備負氧離子發生劑的製備方法中，所述攪拌都是採用高剪切分散機進行。在製備負氧離子發生劑時，也可以用家用攪拌機替代，轉速越高越好，功能母液製備時必須適當延長攪拌時間，使粉體達到良好的分散狀態。本發明負氧離子發生劑中三種納米材料的性質和作用如下納米硅藻土 納米孔徑是普通活性炭的5000-6000倍，吸附能力極強，經納米改性後，通過與空氣中的水分互動，在吸放水過程中大量釋放負離子。納米二氧化鈦世界公認的活性最強的光催化劑，經納米改性後，在光照下，向空氣中釋放電子和空穴，與空氣中的氧互動，瞬間氧化性可擊穿幾乎所有分子鍵。納米電氣石是地球上唯一帶永久電極的晶體，可持續產生O. 06毫安的電流，在不需任何附加條件和人工助力情況下，只要吸收太陽的光能，電氣石表面就能夠產生電荷。電氣石集「遠紅外線發射儀」、「空氣維生素」、「細胞活化劑」、「生物電平衡儀」等諸多特殊功能於一身。負氧離子發生劑將納米硅藻土、納米電氣石、納米二氧化鈦、搭載劑和分散劑聚合成為超分子凝聚體，以分子鍵力在物體表面形成一層可自動修復的納米網格。網格的節點是納米硅藻土改性後的矽籠結構，納米二氧化鈦和納米電氣石在矽籠中呈現動態活躍狀態，比表面積比常規光觸媒產品提高一倍，光催化性能大幅提高。在搭載劑和分散劑作用下，多種納米材料呈現相互增強的整體增強效果。本發明中負氧離子發生劑的反應過程分為液相和固相兩段進行首先，在液相階段，噴塗以後藥劑接觸到板材或牆壁表面的甲醛等有機化合物後，發生緩慢的化學反應。以甲醛為例，甲醛首先被氧化為甲酸，因為藥劑呈弱鹼性，甲酸和鹼性溶液發生進一步的化學反應，生成甲酸鹽和水，水蒸發掉以後，甲酸鹽結晶析出，從而清除了化學汙染源。其次，在大約48小時以後，噴塗藥劑全面乾燥，這時，三種主要納米材料開始發揮催化作用。納米硅藻土呈現強大的吸附能力，納米二氧化鈦在光的照射之下，發揮催化氧化作用，促使空氣中的氧氣和水分子活化，分解甲醛等有機汙染物，納米電氣石在空氣流動摩擦以及溫度變化之下，釋放游離的負離子，在暗處活化空氣中的氧氣和水份，使其氧化甲醛等有機汙染物。通過這三種納米材料的性能，達到長期徹底淨化空氣的作用。本發明中的負氧離子發生劑可將生活環境中聲音震動、空氣流動、溫度變化、壓差等微弱的動能進行轉化，恆久釋放負氧離子。本發明為納米級產品，配合強力附著劑，經乾燥、附著後，不會被擦掉，徹底解決深層汙染源揮發問題。
圖I負氧離子發生劑製備方法工藝流程圖。
具體實施例方式如圖I所示，製備負氧離子發生劑的方法，包括以下步驟(I)A搭載劑的製備將I. 5 4重量份的所述搭載劑投入70重量份的水中，攪拌均勻；(2)B功能母液的製備將I. 5 4重量份的所述換能劑專用複合粉體加入20重量份水中，攪拌均勻後加入O. 2 O. 4重量份分散劑，攪拌均勻； (3)將B功能母液加入A搭載劑中，加水調整溶液總量至100重量份，攪拌均勻；其中，步驟2所述的換能劑專用複合粉體，由包括下列重量百分比的組分組成納米硅藻土 30 % 50 %、納米電氣石20 % 40 %、納米二氧化鈦20 % 30 %。下面通過實施例進一步說明本發明，在下面實施例中，本發明負氧離子發生劑的效果可通過下面的具體試驗檢測。試驗在兩個I. 5m3的測試艙中進行，一個為樣品艙，另一個為空白艙。將負氧離子發生劑塗刷在3張Im2的紙基上，第一遍自然晾乾後，再塗刷第二遍，待樣品自然晾乾後，掛在樣品艙內。將甲醛、苯、氨和TVOC釋放源分別放置在兩艙內，開啟風扇，使釋放源與艙內空氣混合均勻，趨於平衡，關閉風扇，採樣測其濃度為初始濃度。24小時後採樣並測定兩艙內甲醛、苯、氨和TVOC的濃度值。在本發明中，使用中華人民共和國國家標準GB/T2761-2006《室內空氣淨化產品淨化效果測定方法》作為評價甲醛、苯、氨和TVOC濃度的標準；檢測設備為QT-2大氣採樣器、722S分光光度計和GC-4000A氣相色譜儀。去除效果計算公式X100%式中y_去除率，CA-24小時空白艙汙染物濃度值，mg/m3CB-24小時樣品艙汙染物濃度值，mg/m3實施例I本實施例中負氧離子發生劑按下述製備方法製備，該方法包括以下步驟(I)A搭載劑的製備將20g羧甲基纖維素鈉投入700mL純淨水中，用分散機充分攪拌成有粘性的液體。(2)B功能母液的製備取純淨水200mL放入分散機，並打開電源慢速攪拌。將換能劑專用複合粉體16g徐徐加入，分散機高速運轉20分鐘後加入六偏磷酸鈉2g，繼續攪拌2分鐘。(3)將搭載劑A先放入分散機慢速攪拌，徐徐加入功能母液B，加純淨水調整溶液總量至lOOOg，高速運轉5分鐘後完成。
其中，步驟2所述的換能劑專用複合粉體，按重量百分比該組合物由以下組合物組成納米硅藻土 40 %、納米電氣石35 %、納米二氧化鈦25 %。本實施例製得的負氧離子發生劑技術指標如下表
外觀__淺灰色壓電晶體懸混液_
粒度壓電晶體:D50^400nm 高速壓電晶體:D50^800nm 負離子(個/cm3)__>600__>1200_負氧離子發生劑淨化能力如下表 _測試項目__ΨΜ__^__%__TVOC
24小時測試對比
16% 35% 75% 25%_去除率％ _|____|__實施例2本實施例中負氧離子發生劑按下述製備方法製備，該方法包括以下步驟(I)A搭載劑的製備將20g羧乙基纖維素鈉投入700mL純淨水中，用分散機充分攪拌成有粘性的液體。(2)B功能母液的製備取純淨水200mL放入分散機，並打開電源慢速攪拌。將換能劑專用複合粉體16g徐徐加入，分散機高速運轉20分鐘後加入六偏磷酸鈉3g，繼續攪拌2分鐘。(3)將搭載劑A先放入分散機慢速攪拌，徐徐加入功能母液B，加純淨水調整溶液總量至lOOOg，高速運轉5分鐘後完成。其中，步驟2所述的換能劑專用複合粉體，按重量百分比該組合物由以下組合物組成納米硅藻土 35 %、納米電氣石35 %、納米二氧化鈦30 %。本實施例製得的負氧離子發生劑技術指標如下表
外觀__淺灰色壓電晶體懸混液_
_粒度__壓電晶體:D50^400nm 高速壓電晶體:D5C^800nm
負離子(個/cm3)>600>1200負氧離子發生劑淨化能力如下表
_測試項目__TO__^__M__TVOC
24小時測試對比
15%37%80%24%
去除率％
實施例3本實施例中負氧離子發生劑按下述製備方法製備，該方法包括以下步驟(I)A搭載劑的製備將20g羥丙甲基纖維素投入700mL純淨水中，用分散機充分攪拌成有粘性的液體。(2)B功能母液的製備取純淨水200mL放入分散機，並打開電源慢速攪拌。將換能劑專用複合粉體30g徐徐加入，分散機高速運轉20分鐘後加入六偏 磷酸鈉3g，繼續攪拌2分鐘。(3)將搭載劑A先放入分散機慢速攪拌，徐徐加入功能母液B，加純淨水調整溶液總量至lOOOg，高速運轉5分鐘後完成。其中，步驟2所述的換能劑專用複合粉體，按重量百分比該組合物由以下組合物組成納米硅藻土 40 %、納米電氣石35 %、納米二氧化鈦25 %。本實施例製得的負氧離子發生劑技術指標如下表
權利要求
1.一種負氧離子發生劑，其特徵在於以重量百分比計，包括換能劑專用複合粉體1.5 % 4 %、搭載劑I.5% 4%、分散劑0.2% 0.4%、餘量為純淨水；其中，所述的換能劑專用複合粉體，由包括下列重量百分比的組分組成納米硅藻土 30% 50%、納米電氣石20% 40%、納米二氧化鈦20% 30%。
2.根據權利要求I所述的一種負氧離子發生劑，其特徵在於所述搭載劑為羧甲基纖維素鈉、羥丙基甲基纖維素或羧乙基纖維素鈉中的任意一種。
3.權利要求I所述的一種負氧離子發生劑，其特徵在於所述分散劑為六偏磷酸鈉。
4.製備權利要求I所述的負氧離子發生劑的方法，其特徵在於包括以下步驟(1)A搭載劑的製備將I.5 4重量份的所述搭載劑投入70重量份的中，攪拌均勻； (2)B功能母液的製備將I.5 4重量份的所述換能劑專用複合粉體加入20重量份水中，攪拌均勻後加入O. 2 O. 4重量份分散劑，攪拌均勻； (3)將B功能母液加入A搭載劑中，加水調整溶液總量至100重量份，攪拌均勻； 其中，步驟2所述的換能劑專用複合粉體，由包括下列重量百分比的組分組成納米硅藻土 30% 50%、納米電氣石20% 40%、納米二氧化鈦20% 30%。
5.根據權利要求4所述的製備負氧離子發生劑的方法，其特徵在於所述搭載劑為羧甲基纖維素鈉、羥丙基甲基纖維素或羧乙基纖維素鈉中的任意一種。
6.根據權利要求4所述的製備負氧離子發生劑的方法，其特徵在於所述分散劑為六偏磷酸鈉。
7.根據權利要求4所述的製備負氧離子發生劑的方法，其特徵在於所述攪拌採用高剪切分散機進行。
全文摘要
本發明公開了一種負氧離子發生劑及其製備方法；所述負氧離子發生劑，以重量百分比計，包括換能劑專用複合粉體1.5％～4％、搭載劑1.5％～4％、分散劑0.2％～0.4％、餘量為純淨水；其中，所述的換能劑專用複合粉體，由包括下列重量百分比的組分組成納米硅藻土30％～50％、納米電氣石20％～40％、納米二氧化鈦20％～30％；該負氧離子發生劑具有大比較面積、超細粒徑和高穩定性，能持久釋放負氧離子，可徹底解決室內空氣汙染深層汙染源的揮發問題。
文檔編號B01J31/38GK102872917SQ20121037489
公開日2013年1月16日 申請日期2012年9月28日 優先權日2012年9月28日
發明者時國忠, 常穎 申請人:天津時勢科技有限公司