活性炭負載摻銀TiO的製作方法

2023-06-08 18:47:46 1

專利名稱：活性炭負載摻銀TiO的製作方法
技術領域：
本發明屬於空氣淨化技術領域，具體涉及活性炭負載摻銀TiO2光催化室內空氣淨化器的淨化柱。
背景技術：
目前，投入使用的室內空氣淨化器通常採用活性炭吸附的方法去除空氣中的有機物，通過噴灑化學藥劑殺滅空氣中細菌。在空氣淨化過程中，隨著有機物吸附量的增加，活性炭吸附能力下降，以至達到飽和。如果調換新的吸附劑，將造成資源浪費，如果將活性炭再生後使用，不僅費時費力，而且吸附性能下降。採用化學藥劑進行空氣滅菌，將造成新的汙染，滅菌效果難以持久。
近年來，將TiO2光催化技術用於空氣淨化越來越受到人們的重視。TiO2在紫外光激發下能產生光生電子—空穴對，光生空穴具有強氧化作用，光生電子具有強還原作用。吸附在催化劑表面的有機物如苯、甲醛等被光生空穴氧化分解為CO2和H2O，空氣中細菌受到紫外線的照射和光催化的雙重作用而被殺滅，從而使空氣得到淨化。但室內空氣中有機物含量低，TiO2對有機物光催化效率不高，這一缺點限制了TiO2光催化在室內空氣中的應用。

發明內容
為了克服現有的空氣淨化器的不足，本發明提供一種活性炭負載摻銀TiO2光催化劑室內空氣淨化器的淨化柱，該淨化柱組成如下柱中裝有鍍有摻銀TiO2膜的顆粒活性炭6，紫外燈5垂直位於淨化柱中部，活動多孔隔板2與固定多孔隔板7分別水平位於淨化柱的上下部，濾布3與濾布8分別位於活動多孔隔板2與固定多孔隔板7的下部，淨化柱的上下部分別設有出氣口1和進氣口9，淨化柱由塑料外殼4密封。
活性炭負載摻銀TiO2光催化劑是通過以下步驟製備的A、在0.1～0.3mol/L的(NH4)2TiF6和0.15～0.50mol/L H3BO3溶液中，用氨水調節PH為1.0～3.0，將經洗滌乾燥後的顆粒狀活性炭浸入，在40～60℃條件下反應2～8h，取出沉積了TiO2的載體，洗滌乾燥後在300～600℃下熱處理2h，得到活性炭負載TiO2光催化劑。
B、將以上製得的活性炭負載TiO2光催化劑置於容器中，加入0.02mol/L～0.08mol/L的AgNO3溶液，在攪拌條件下用紫外光照射，Ag+被還原為Ag原子沉積在TiO2表面，時間為5～15min，得到摻Ag的光催化劑。
本發明將TiO2負載摻銀在顆粒活性炭上用於室內空氣淨化，將活性炭對於有機物的強吸附作用和TiO2光催化對有機物的分解作用相結合，實現空氣的深度淨化，將負載摻銀TiO2的顆粒活性炭填充於空氣淨化柱中。經受紫外光照，當空氣流經淨化柱時，空氣中的有機物被活性炭吸附並擴散至TiO2表面，被光生空穴氧化分解，活性炭得以再生，維持對有機物較強的吸附性能。空氣中細菌除經受紫外光直接照射而失活外，還能被具有強氧化作用的光生空穴殺滅，從而使空氣得以深度淨化。
本發明提供的淨化柱結構簡單、操作方便、運行費用低廉、使用壽命長、維護方便。在空氣淨化過程中不會產生新的汙染。


附圖為本發明的結構示意圖。
圖中1.出氣口，2.活動多孔隔板，3.濾布，4.塑料外殼，5.紫外燈(波長為254nm)，6.鍍有摻銀TiO2膜的顆粒活性炭，7.固定多孔隔板，8.濾布，9.進氣口
具體實施例方式下面以實施例來對本發明的應用做進一步的闡述，但本發明還可以用來處理空氣中的氨、苯以及其它微量有機物。
淨化柱外殼為塑料圓筒狀，直徑為10cm，長度為25cm，中間放置15W低壓汞燈，產生254nm波長的紫外光，在柱殼和紫外燈之間填充負載TiO2的顆粒活性炭作為光催化柱，空氣由淨化柱下部進入，通過濾網後進入催化劑，淨化後氣體由淨化柱上部流出。空氣由20W風機輸送，空氣流量由轉子流量計測量。裝填150克活性炭負載TiO2光催化劑，TiO2的負載量為2％，控制空氣的流量，在光催化條件下檢測進氣和出氣的變化，空氣中甲醛用原子分光光度計測量，空氣中細菌數採用平板計數法檢測，以實驗室空氣為氣源，測量在催化劑吸附達到飽和條件下進行，結果如下實施例1空氣流量為1L/min，甲醛濃度為51.7mg/m3，細菌濃度為31379個/m3；光催化淨化後，甲醛濃度為2.57mg/m3，細菌濃度為2493個/m3。甲醛降解率為95.03％，滅菌率為92.06％。
實施例2空氣流量為2L/min，甲醛濃度為49.26mg/m3，細菌濃度為31736個/m3；光催化淨化後，甲醛濃度為2.81mg/m3，細菌濃度為2694個/m3。甲醛降解率為93.61％，滅菌率為91.51％。
權利要求
1.活性炭負載摻銀TiO2光催化室內空氣淨化器的淨化柱，其特徵在於該淨化柱組成如下柱中裝有鍍有摻銀TiO2膜的顆粒活性炭(6)，紫外燈(5)垂直位於淨化柱中部，活動多孔隔板(2)與固定多孔隔板(7)分別水平位於淨化柱的上下部，濾布(3)與濾布(8)分別位於活動多孔隔板(2)與固定多孔隔板(7)的下部，淨化柱的上下部分別設有出氣口(1)和進氣口(9)，淨化柱由塑料外殼(4)密封。
2.根據權利要求1所述的活性炭負載摻銀TiO2光催化室內空氣淨化器的淨化柱，其特徵在於其中所述的活性炭負載摻銀TiO2是通過以下方法製備A、在0.1～0.3mol/L的(NH4)2TiF6和0.15～0.50mol/L H3BO3溶液中，用氨水調節PH為1.0～3.0，將經洗滌乾燥後的顆粒活性炭浸入，在40～60℃條件下反應2～8h，取出沉積了TiO2的載體，洗滌乾燥後在300～600℃熱處理2h，得到活性炭負載TiO2光催化劑。B、將以上製得的活性炭負載TiO2光催化劑置於容器中，加入0.02mol/L～0.08mol/L的AgNO3溶液，在攪拌條件用紫外光照射，Ag+被還原為Ag原子沉積在TiO2表面，時間為5～15min，得到活性炭負載摻銀TiO2光催化劑。
全文摘要
本發明提供一種活性炭負載摻銀TiO
文檔編號A61L9/22GK1973908SQ20061009829
公開日2007年6月6日 申請日期2006年12月11日 優先權日2006年12月11日
發明者張國棟, 孫和芳 申請人:張國棟, 孫和芳