CN110252114B - 空气净化剂溶液及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种空气净化剂溶液,所述空气净化剂溶液的组分包括重量比为A:B的空气净化剂和水,其中A为1,B为1000~5000,所述空气净化剂的制备原料包括摩尔比为C:D:E的金属钛、氢氧化钾和氯化铁,其中,C为1,D为3~6,E为4~8。本发明还公开了一种空气净化剂溶液的制备方法。利用本发明制备得到的空气净化剂溶液进行空气净化时,无需紫外线照射下即可实现净化空气中的有害气体的功能,因此可以在无光条件下使用。
Description
技术领域
本发明涉及空气净化领域,尤其涉及空气净化剂溶液及其制备方法。
背景技术
室内空气污染日益成为人们关注的焦点,例如,各种装饰材料或家具释放处的甲醛、甲苯等有机气体,污染室内空气,严重影响人体健康。
目前,光触媒净化剂是最为常用的空气净化剂,然而,光触媒净化剂只有在紫外线照射下才能起到催化效果,净化空气中的污染物,因此目前的光触媒净化剂只能在有光的条件下使用。
上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案,并不代表承认上述内容是现有技术。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种空气净化剂溶液及其制备方法,旨在解决目前的光触媒净化剂需要在紫外线照射下才能净化空气,只能在有光的条件下使用的技术问题。
为实现上述目的,本发明提供一种空气净化剂溶液,所述空气净化剂溶液的组分包括重量比为A:B的空气净化剂和水,其中A为1,B为1000~5000,所述空气净化剂的制备原料包括摩尔比为C:D:E的金属钛、氢氧化钾和氯化铁,其中,C为1,D为3~6,E为4~8。
优选地,所述空气净化剂的制备原料包括摩尔比为C:D:E的金属钛、氢氧化钾和氯化铁,其中,C为1,D为3~4,E为4~6。
此外,为实现上述目的,本发明还提供一种空气净化剂溶液的制备方法,所述空气净化剂溶液的制备方法包括以下步骤:
以摩尔比C:D:E称取金属钛、氢氧化钾和氯化铁,其中,其中,C为1,D为3~6,E为4~8;
将称取的所述金属钛在真空条件下熔融得到金属钛熔融物;
将称取的所述氢氧化钾加入所述金属钛熔融物中,保温20min~60min后,将得到的产物冷却至室温得到第一烧制物;
将所述第一烧制物和称取的所述氯化铁混合后在空气中烧制45min~90min后,冷却至室温得到第二烧制物,其中,所述烧制的温度为1450℃~1550℃;
将所述第二烧制物在低温下研磨得到空气净化剂;
以重量比A:B称取所述空气净化剂和水,其中A为1,B为1000~5000;
将称取的所述空气净化剂和水混合均匀得到空气净化剂溶液。
优选地,所述金属钛为金属钛粉,所述金属钛粉通过如下步骤制备得到:
将金属钛在低温下研磨;
将研磨得到的粉末过2500目筛,得到所述金属钛粉。
优选地于,所述将所述第二烧制物在液氮氛围下研磨得到空气净化剂的步骤包括:
将所述第二烧制物在液氮氛围下研磨得到粉末;
将所述粉末过2500目筛,得到所述空气净化剂。
优选地,所述金属钛在真空条件下熔融的温度为1650℃~1710℃。
优选地,在干燥器中将得到的产物冷却至室温。
优选地,所述将称取的所述空气净化剂和水混合均匀得到所述净化剂溶液的步骤包括:
将称取的所述空气净化剂和水放入搅拌机中;
以1000RPM~5000RPM的转速搅拌10min~40min,以使所述空气净化剂和水混合均匀,得到所述空气净化剂溶液。
本发明实施例提出的一种空气净化剂溶液及其制备方法,所述空气净化剂溶液的组分包括重量比为A:B的空气净化剂和水,其中A为1,B为1000~5000,所述空气净化剂的制备原料包括摩尔比为C:D:E的金属钛、氢氧化钾和氯化铁,其中,C为1,D为3~6,E为4~8。利用本发明实施例制备得到的空气净化剂溶液对污染气体净化24小时后甲醛去除率达96.2%,总挥发性有机物(TVOC)去除率达88.8%,净化效率高;且无需紫外线照射下即可实现净化空气中的有害气体的功能,因此可以在无光条件下使用。
具体实施方式
应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
首先,对本发明实施例提供的空气净化剂溶液和空气净化剂溶液的制备方法进行简要概述。
本发明实施例提供的空气净化剂溶液的制备方法包括以下步骤:
(1)、原料称取:
以摩尔比C:D:E称取金属钛、氢氧化钾和氯化铁,其中,C为1,D为3~6,E为4~8;优选地,C为1,D为3~4,E为4~6。本发明实施例中,所用的金属钛、氢氧化钾和氯化铁的纯度均大于99.99%。
优选地,为了使得下一步金属钛能够更好的熔融,用于制备金属钛熔融物的金属钛为超细金属钛粉,所述超细金属钛粉通过将金属钛在低温下(例如在液氮氛围下)研磨,然后将研磨得到的粉末过2500目筛得到,制备得到的超细金属钛粉颗粒小于5μm,优选地,研磨时间为20min~60min。
(2)、制备金属钛熔融物:
将称取的所述金属钛在真空条件下(例如在真空马弗炉中)熔融得到金属钛熔融物,其中,在真空条件下熔融是为了防止金属钛被氧化;优选地,熔融温度为1650℃~1710℃。
(3)、制备第一烧制物:
将称取的所述氢氧化钾加入所述金属钛熔融物中,保温20min~60min后,将得到的产物冷却至室温得到第一烧制物。优选地,为了防止得到的产物在冷却中吸水,在干燥器中将得到的产物冷却至室温。
(4)、空气净化剂制备:
将冷却得到的第一烧制物和称取的氯化铁混合,在空气中(例如在马弗炉中)烧制45min~90min后,冷却至室温得到第二烧制物,其中,烧制温度为1450℃~1550℃。
将所述第二烧制物在低温下(例如在液氮氛围下)研磨得到空气净化剂,优选地,研磨时长为45min~90min。优选地,为了提高制备得到的空气净化剂的净化效率,将研磨得到粉末过2500目筛,得到颗粒小于5μm的空气净化剂。
(5)、空气净化剂溶液制备:
以重量比A:B称取制备得到的所述空气净化剂和水,其中A为1,B为1000~5000;
将称取的所述空气净化剂和水混合均匀得到空气净化剂溶液,可以理解的是,混合的方式可以根据实际情况自行选择,在此不做具体限制。可选地,可将称取的所述空气净化剂和水放入搅拌机中搅拌混合,以使所述空气净化剂和水混合均匀,得到所述空气净化剂溶液。搅拌的转速和时长可根据实际情况自行设置,优选地,搅拌转速为1000RPM~5000RPM,搅拌时长为10min~40min。
根据上述方案制备得到的空气净化剂溶液的组分包括重量比为A:B的空气净化剂和水,其中A为1,B为1000~5000,所述空气净化剂的制备原料包括摩尔比为C:D:E的金属钛、氢氧化钾和氯化铁,其中,C为1,D为3~6,E为4~8。优选地,所述空气净化剂的制备原料包括摩尔比为C:D:E的金属钛、氢氧化钾和氯化铁,其中,C为1,D为3~4,E为4~6。
利用本发明制备的到的空气净化剂溶液进行在空气净化时,取少量所述空气净化剂溶液喷洒在需要进行空气净化的空间即可。
本发明实施例制备得到的空气净化剂溶液为一种新型的空气触媒溶液,其净化原理为:由于钾元素包括钾-39和钾-40,制备得到的空气净化剂中含有微量的钾-40,钾-40为天然放射性元素,衰变时释放出能量,推动水分子与氢氧游离基产生过氧化氢,产生的过氧化氢与所述空气净化剂中的钛、铁发生氧化还原反应,生成氧负离子,生成的氧负离子与空气中的甲醛、苯系物(如苯、甲苯、二甲苯等)有害气体发生氧化还原反应,使得有害气体分解,从而实现净化空气中的有害气体的功能;因此,本发明制备得到的空气净化剂溶液对污染的空气进行净化时,无需紫外线的照射即可实现污染物的净化,能够在无光条件下使用。
净化效果测试方法:
1.污染物净化效果测试
参照国家标准QB/T2761-2006《室内空气净化产品净化效果测定方法》,用两个体积为1m3的气候舱(空白舱和试验舱)测试本发明实施例制备得到的空气净化剂对空气中污染物的净化效果。在两个气候舱中充入等量的污染源,并在实验舱中均匀喷入5毫升本发明实施例制备得到的空气净化剂溶液。24小时后,检测空白舱中污染物浓度C0,检测试验舱中污染物浓度C1,并按如下公式计算污染物去除率y:
2.异味净化效果测试
在两个气候舱(空白舱和试验舱)中充入等量的污染源,在两个气候舱中充入等量的污染源,并在实验舱中均匀喷入5毫升本发明实施例制备得到的空气净化剂溶液。24小时后,分别打开空白舱和试验舱的排气口,气味评定人员把鼻子靠近排气口,分别评定空白舱和试验舱的气味等级,取6名气味评定人员作出的评价结果(气味等级)的平均值作为异味的评价结果,其中,气味等级用整数或半数表示,气味评判标准如下:
1级:无气味;
2级:气味轻微,但可感觉到;
3级:有气味,但无强烈的不适性;
4级:强烈的不适气味;
5级:有刺激性不适气味。
实施例1
将金属钛在液氮氛围下研磨20min~60min,过2500目筛,得到颗粒小于5μm的超细金属钛粉。
称取100g超细金属钛粉,350g氢氧化钾和1355g氯化铁(超细金属钛粉、氢氧化钾和氯化铁的摩尔比为1:3:4)。
将称取的所述金属钛粉放入真空马弗炉中,设定温度为1680℃,将金属钛粉熔融得到金属钛熔融物。
将称取的所述氢氧化钾加入所述金属钛熔融物中,继续以设定温度1680℃保温20min后,将得到的产物放入干燥器中冷却至室温得到第一烧制物。
将冷却得到的第一烧制物和称取的氯化铁混合得到混合物,将混合物放入马弗炉中,以1500℃烧制60min后,冷却至室温得到第二烧制物。
将所述第二烧制物在液氮氛围下研磨60min,将研磨得到粉末过2500目筛,得到空气净化剂1。
称取1.000g空气净化剂1,加入2000g水,在搅拌机中以2000RPM转速搅拌20min,制备得到空气净化剂溶液1。
净化效果测试:
根据上述净化效果评价方法,利用本实施例制备得到的空气净化剂溶液1对含污染物的空气进行净化,测试结果如下。
1、污染物净化测试结果如下表:
2、异味净化效果测试结果为:空白舱气味等级为4.5,实验舱气味等级为2.0。
测试结果显示,利用本实施例制备得到的空气净化剂溶液1对污染气体净化24小时后甲醛去除率达96.2%,总挥发性有机物(TVOC)去除率达88.8%;且净化后的空气气味等级为2.0,远低于未净化的空气气味等级4.5;说明本实施例制备得到的空气净化剂溶液1具有很好的净化效果。
实施例2
将金属钛在液氮氛围下研磨20min~60min,过2500目筛,得到颗粒小于5μm的超细金属钛粉。
称取100g超细金属钛粉,350g氢氧化钾和1693g氯化铁(超细金属钛粉、氢氧化钾和氯化铁的摩尔比为1:3:5)。
将称取的所述金属钛粉放入真空马弗炉中,设定温度为1650℃,将金属钛粉熔融得到金属钛熔融物。
将称取的所述氢氧化钾加入所述金属钛熔融物中,继续以设定温度1650℃保温60min后,将得到的产物放入干燥器中冷却至室温得到第一烧制物混合物。
将冷却得到的第一烧制物和称取的氯化铁混合得到混合物,将混合物放入马弗炉中,以1550℃烧制45min后,冷却至室温得到第二烧制物。
将所述第二烧制物在液氮氛围下研磨90min,将研磨得到粉末过2500目筛,得到空气净化剂2。
称取1.000g空气净化剂2,加入1000g水,在搅拌机中以5000RPM转速搅拌10min,制备得到空气净化剂溶液2。
根据上述净化效果评价方法,利用本实施例制备得到的空气净化剂溶液2对含污染物的空气进行净化,污染物净化测试结果和异味净化效果测试结果均与实施例1近似,说明本实施例制备得到的空气净化剂溶液2具有很好的净化效果。
实施例3
将金属钛在液氮氛围下研磨20min~60min,过2500目筛,得到颗粒小于5μm的超细金属钛粉。
称取100g超细金属钛粉,465g氢氧化钾和2030g氯化铁(超细金属钛粉、氢氧化钾和氯化铁的摩尔比为1:4:6)。
将称取的所述金属钛粉放入真空马弗炉中,设定温度为1670℃,将金属钛粉熔融得到金属钛熔融物。
将称取的所述氢氧化钾加入所述金属钛熔融物中,继续以设定温度1670℃保温50min后,将得到的产物放入干燥器中冷却至室温得到第一烧制物。
将冷却得到的第一烧制物和称取的氯化铁混合得到混合物,将混合物放入马弗炉中,以1520℃烧制50min后,冷却至室温得到第二烧制物。
将所述第二烧制物在液氮氛围下研磨70min,将研磨得到粉末过2500目筛,得到空气净化剂3。
称取1.000g空气净化剂3,加入3000g水,在搅拌机中以4000RPM转速搅拌30min,制备得到空气净化剂溶液3。
根据上述净化效果评价方法,利用本实施例制备得到的空气净化剂溶液3对含污染物的空气进行净化,污染物净化测试结果和异味净化效果测试结果均与实施例1近似,说明本实施例制备得到的空气净化剂溶液3具有很好的净化效果。
实施例4
将金属钛在液氮氛围下研磨20min~60min,过2500目筛,得到颗粒小于5μm的超细金属钛粉。
称取100g超细金属钛粉,585g氢氧化钾和2372g氯化铁(超细金属钛粉、氢氧化钾和氯化铁的摩尔比为1:5:7)。
将称取的所述金属钛粉放入真空马弗炉中,设定温度为1700℃,将金属钛粉熔融得到金属钛熔融物。
将称取的所述氢氧化钾加入所述金属钛熔融物中,继续以设定温度1700℃保温40min后,将得到的产物放入干燥器中冷却至室温得到第一烧制物。
将冷却得到的第一烧制物和称取的氯化铁混合得到混合物,将混合物放入马弗炉中,以1470℃烧制80min后,冷却至室温得到第二烧制物。
将所述第二烧制物在液氮氛围下研磨55min,将研磨得到粉末过2500目筛,得到空气净化剂4。
称取1.000g空气净化剂4,加入4000g水,在搅拌机中以3000RPM转速搅拌35min,制备得到空气净化剂溶液4。
根据上述净化效果评价方法,利用本实施例制备得到的空气净化剂溶液4对含污染物的空气进行净化,污染物净化测试结果和异味净化效果测试结果均与实施例1近似,说明本实施例制备得到的空气净化剂溶液4具有很好的净化效果。
实施例5
将金属钛在液氮氛围下研磨20min~60min,过2500目筛,得到颗粒小于5μm的超细金属钛粉。
称取100g超细金属钛粉,700g氢氧化钾和2710g氯化铁(超细金属钛粉、氢氧化钾和氯化铁的摩尔比为1:6:8)。
将称取的所述金属钛粉放入真空马弗炉中,设定温度为1710℃,将金属钛粉熔融得到金属钛熔融物。
将称取的所述氢氧化钾加入所述金属钛熔融物中,继续以设定温度1710℃保温30min后,将得到的产物放入干燥器中冷却至室温得到第一烧制物。
将冷却得到的第一烧制物和称取的氯化铁混合得到混合物,将混合物放入马弗炉中,以1450℃烧制90min后,冷却至室温得到第二烧制物。
将所述第二烧制物在液氮氛围下研磨45min,将研磨得到粉末过2500目筛,得到空气净化剂5。
称取1.000g空气净化剂5,加入5000g水,在搅拌机中以1000RPM转速搅拌40min,制备得到空气净化剂溶液1。
根据上述净化效果评价方法,利用本实施例制备得到的空气净化剂溶液5对含污染物的空气进行净化,污染物净化测试结果和异味净化效果测试结果均与实施例1近似,说明本实施例制备得到的空气净化剂溶液5具有很好的净化效果。
由上述实施例可以看出,利用实施例1-5中任一实施例制备得到的空气净化剂溶液对含污染物的空气进行净化时,污染物去除率和异味净化效果均较好,说明本发明实施例制备得到的空气净化剂溶液具有很高的空气净化效率。此外,使用本发明制备的空气净化剂溶液对空气净化时,只需将少量空气净化剂溶液喷洒在需要净化的空气中,无需紫外线照射即可实现污染物的净化,因此本发明实施例制备的空气净化剂溶液可在无光条件下使用。
需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在如上所述的一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中,包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机,计算机,服务器,空调器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
以上仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (6)
1.一种空气净化剂溶液的制备方法,其特征在于,所述空气净化剂溶液的组分包括重量比为A:B的空气净化剂和水,其中A为1,B为1000~5000,所述空气净化剂的制备原料包括摩尔比为C:D:E的金属钛、氢氧化钾和氯化铁,其中,C为1,D为3~6,E为4~8;所述金属钛为金属钛粉;
所述空气净化剂溶液的制备方法包括以下步骤:
以摩尔比C:D:E称取金属钛、氢氧化钾和氯化铁,其中,C为1,D为3~6,E为4~8;
将称取的所述金属钛在真空条件下熔融得到金属钛熔融物;
将称取的所述氢氧化钾加入所述金属钛熔融物中,保温20min~60min后,将得到的产物冷却至室温得到第一烧制物;
将所述第一烧制物和称取的所述氯化铁混合后在空气中烧制45min~90min后,冷却至室温得到第二烧制物,其中,所述烧制的温度为1450℃~1550℃;
将所述第二烧制物在低温下研磨得到空气净化剂;
以重量比A:B称取所述空气净化剂和水,其中A为1,B为1000~5000;
将称取的所述空气净化剂和水混合均匀得到空气净化剂溶液;
其中,所述将所述第二烧制物在低温下研磨得到空气净化剂的步骤包括:
将所述第二烧制物在液氮氛围下研磨得到粉末;
将所述粉末过2500目筛,得到所述空气净化剂。
2.如权利要求1所述的空气净化剂溶液的制备方法,其特征在于,所述空气净化剂的制备原料包括摩尔比为C:D:E的金属钛、氢氧化钾和氯化铁,其中,C为1,D为3~4,E为4~6。
3.如权利要求1所述的空气净化剂溶液的制备方法,其特征在于,所述金属钛粉通过如下步骤制备得到:
将金属钛在低温下研磨;
将研磨得到的粉末过2500目筛,得到所述金属钛粉。
4.如权利要求1所述的空气净化剂溶液的制备方法,其特征在于,所述金属钛在真空条件下熔融的温度为1650℃~1710℃。
5.如权利要求1所述的空气净化剂溶液的制备方法,其特征在于,在干燥器中将得到的产物冷却至室温。
6.如权利要求1~5中任一项所述的空气净化剂溶液的制备方法,其特征在于,所述将称取的所述空气净化剂和水混合均匀得到所述净化剂溶液的步骤包括:
将称取的所述空气净化剂和水放入搅拌机中;
以1000RPM~5000 RPM的转速搅拌10 min ~40min,以使所述空气净化剂和水混合均匀,得到所述空气净化剂溶液。
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