一種多孔活性炭顆粒與二氧化鈦薄膜復(fù)合的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及空氣凈化領(lǐng)域，尤其是涉及到一種多孔活性炭顆粒與二氧化鈦薄膜復(fù)合的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科技的進步，人們的生活水平在不斷提高，但是室內(nèi)的空氣質(zhì)量在不斷下降。首先，隨著建筑水平的提高，房屋的密閉性越來越好，空氣的流通性變得越來越差；其次，新的化工合成原材料由于其性能優(yōu)越、價格低廉，被大量的應(yīng)用在建筑中，它們會釋放對人體有害的氣體，比如:甲醛、有機揮發(fā)物等；此外，房間內(nèi)各式各樣的電器、廚房內(nèi)越來越先進的設(shè)備工作時都會不同程度的釋放有害氣體、顆粒物等。以上的這些原因直接導(dǎo)致室內(nèi)空氣質(zhì)量惡化，進而影響人們的身體健康，有效的進行空氣凈化是人們普遍關(guān)心的問題。
[0003]活性炭顆粒呈多孔的顆粒狀，孔隙發(fā)達，比表面積大，每克活性炭的比表面積可以達到1000平方米以上，是良好的吸附材料，性價比高，是進行空氣污染吸附、打造健康綠色家居必不可少的材料。然而，活性炭顆粒只能吸附空氣中的污染物，但是，活性炭顆粒并不能對污染物進行處理。二氧化鈦是一種光催化劑，在紫外光的照射下，二氧化鈦表面能夠激發(fā)產(chǎn)生電子和空穴，催化空氣污染物(比如:甲醛)反應(yīng)生成二氧化碳和水。要想二氧化鈦有效的凈化空氣，首先必須將空氣污染物有效的吸附到二氧化鈦上面，將活性炭顆粒與二氧化鈦進行復(fù)合是一種有效的方式，利用活性炭顆粒有效的吸附空氣污染物，利用二氧化鈦進行污染物的分解。如何將活性炭顆粒與二氧化鈦進行復(fù)合是人們普遍關(guān)注的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明針對活性炭顆粒與二氧化鈦的復(fù)合問題，提供一種多孔活性炭顆粒與二氧化鈦薄膜復(fù)合的方法，該方法采用磁控濺射的方法在多孔活性炭顆粒上均勻的制備二氧化鈦薄膜，多孔薄膜狀態(tài)的二氧化鈦大大增加了二氧化鈦的利用率，具有高的吸附和分解效率，同時，該方法具有制備簡單、多孔活性炭顆?？芍貜?fù)利用的特點。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明首先提供一種多孔活性炭顆粒與二氧化鈦薄膜復(fù)合的裝置，包括保護罩、支撐架、多孔篩、加熱器、電機、固定桿、永磁體、磁性攪拌子，其中，保護罩固定在支撐架的上方、多孔篩通過螺絲固定在支撐架的下方，多孔篩為圓柱形，且下端面布滿了篩孔；固定桿安裝在支撐架上，電機與固定桿相連接，電機的下方連接有永磁體，永磁體正對著多孔篩；加熱器安裝在支撐架上，正對著多孔篩；磁性攪拌子位于多孔篩內(nèi)。
[0006]所述的多孔篩的篩孔的最大尺寸小于多孔活性炭顆粒的最小尺寸；
所述的支撐架采用導(dǎo)電材料，且與大地相連接。
[0007]本發(fā)明提供的一種多孔活性炭顆粒與二氧化鈦薄膜復(fù)合的方法為:
步驟1:將多孔篩從支撐架上取下來，將多孔活性炭顆粒放入多孔篩內(nèi)，并將裝有多孔活性炭顆粒的多孔篩安裝在支撐架上；
步驟2:將多孔活性炭顆粒與二氧化鈦薄膜復(fù)合的裝置裝入磁控濺射系統(tǒng)的真空腔室內(nèi)；
步驟3:在磁控濺射的真空腔室內(nèi)安裝鈦或者二氧化鈦靶材；
步驟4:將真空腔室的氣壓抽到小于10_5 Pa，然后按照氬氣:氧氣=1~5:1的比例向真空腔室內(nèi)通入氬氣和氧氣的混合氣體，使得真空腔室的氣壓在0.1?I Pa，將加熱器的溫度調(diào)節(jié)到室溫到400度；
步驟5:啟動電機，帶動永磁體轉(zhuǎn)動，進而帶動磁性攪拌子對多孔活性炭顆粒進行攪動；
步驟6:啟動磁控濺射的電源，對鈦或者二氧化鈦靶材進行濺射，濺射出的二氧化鈦原子團通過多孔篩的篩孔沉積到多孔活性炭顆粒上面，形成二氧化鈦薄膜。
[0008]綜上所述，本發(fā)明提供了一種多孔活性炭顆粒與二氧化鈦薄膜復(fù)合的裝置，在此基礎(chǔ)上，將該裝置放入磁控濺射的真空腔室內(nèi)，本發(fā)明提供了一種多孔活性炭顆粒與二氧化鈦薄膜復(fù)合的方法。與現(xiàn)有的化學(xué)方法制備的活性炭與二氧化鈦的方法相對比，本發(fā)明采用物理沉積的方法，在不斷被攪動的多孔活性炭顆粒上均勻的制備二氧化鈦薄膜，該方法制備簡單、沉積效率高、均勻度好，多孔的活性炭顆粒使得空氣污染物更有效的在二氧化鈦薄膜表面聚集，且薄膜狀態(tài)的二氧化鈦大大增加了二氧化鈦的利用率，具有高的吸附和分解效率，此外，當二氧化鈦薄膜有所損耗時，可以將多孔活性炭顆粒裝入多孔篩內(nèi)，重新進行二氧化鈦薄膜的制備，具有重復(fù)利用的特點。
[0009]
【附圖說明】
[0010]圖1是本發(fā)明一種多孔活性炭顆粒與二氧化鈦薄膜復(fù)合的方法的示意圖。
[0011]圖中:1磁控濺射基座、2磁鋼、3鈦或者二氧化鈦靶材、4電子、5氬離子、6 二氧化鈦原子團、7保護罩、8支撐架、9多孔篩、10篩孔、11、加熱器、12電機、13固定桿、14永磁體、15磁性攪拌子、16多孔活性炭顆粒。
[0012]
【具體實施方式】
[0013]以下結(jié)合附圖實施例對本發(fā)明作進一步詳細描述。
[0014]圖1是一種多孔活性炭顆粒與二氧化鈦薄膜復(fù)合的方法的示意圖，圖中，磁控濺射基座1、磁鋼2、鈦或者二氧化鈦革E材3、電子4、氬離子5、二氧化鈦原子團6、保護罩7、支撐架8、多孔篩9、篩孔10、加熱器11、電機12、固定桿13、永磁體14、磁性攪拌子15、多孔活性炭顆粒16，其中，保護罩7通過螺絲固定在支撐架8的上方、多孔篩9通過螺絲固定在支撐架8的下方，多孔篩9為圓柱形，且下端面布滿了篩孔10 ;固定桿13安裝在支撐架8上，電機12與固定桿13相連接，電機12的下方連接有永磁體14，永磁體14正對著多孔篩9 ；加熱器11安裝在支撐架8上，正對著多孔篩9 ;磁性攪拌子15位于多孔篩9內(nèi)，上述的多孔篩9的篩孔10的最大尺寸小于多孔活性炭顆粒16的最小尺寸，在本實施例中，我們用40目的篩子將多孔活性炭顆粒16過篩，篩掉顆粒尺寸小于0.42 mm的多孔活性炭顆粒16，多孔篩9的篩孔10的尺寸設(shè)置為0.35 mm，保證了多孔活性炭顆粒16不會從多孔篩9內(nèi)掉落；上述的支撐架8采用導(dǎo)電的不銹鋼材料，且與大地相連接。
[0015]本發(fā)明提供的一種多孔活性炭顆粒16與二氧化鈦薄膜復(fù)合的方法為:
步驟1:將多孔篩9從支撐架8上取下來，將多孔活性炭顆粒16放入多孔篩9內(nèi)，并將裝有多孔活性炭顆粒16的多孔篩9安裝在支撐架8上；
步驟2:將多孔活性炭顆粒16與二氧化鈦薄膜復(fù)合的裝置裝入磁控濺射系統(tǒng)的真空腔室內(nèi)；
步驟3:在磁控濺射的真空腔室內(nèi)安裝鈦或者二氧化鈦靶材3 ;
步驟4:將真空腔室的氣壓抽到0.8 X 10_5 Pa，然后按照氬氣:氧氣=2:1的比例向真空腔室內(nèi)通入氬氣和氧氣的混合氣體，使得真空腔室的氣壓在0.5 Pa，將加熱器的溫度調(diào)節(jié)到室溫；
步驟5:啟動電機12，帶動永磁體14轉(zhuǎn)動，進而帶動磁性攪拌子15對多孔活性炭顆粒16進行攪動；
步驟6:啟動磁控濺射的電源，電子4由于位于磁控濺射基座I內(nèi)的磁鋼2的作用，被束縛在鈦或者二氧化鈦靶材3周圍，氬氣被電離成氬離子5，由于鈦或者二氧化鈦靶材3與電源負極相連接，氬離子5加速向鈦或者二氧化鈦靶材3運動，并且將二氧化鈦原子團6濺射出來，通過多孔篩9的篩孔10沉積到多孔活性炭顆粒16上面，形成二氧化鈦薄膜。
[0016]綜上所述，本發(fā)明提供了一種多孔活性炭顆粒16與二氧化鈦薄膜復(fù)合的裝置，在此基礎(chǔ)上，將該裝置放入磁控濺射的真空腔室內(nèi)，本發(fā)明提供了一種多孔活性炭顆粒16與二氧化鈦薄膜復(fù)合的方法。與現(xiàn)有的化學(xué)方法制備的活性炭與二氧化鈦的方法相對比，本發(fā)明采用物理沉積的方法，在不斷被攪動的多孔活性炭顆粒16上均勻的制備二氧化鈦薄膜，該方法制備簡單、沉積效率高、均勻度好，多孔的活性炭顆粒16使得空氣污染物更有效的在二氧化鈦薄膜表面聚集，且薄膜狀態(tài)的二氧化鈦大大增加了二氧化鈦的利用率，具有高的吸附和分解效率，此外，當二氧化鈦薄膜有所損耗時，可以將多孔活性炭顆粒16裝入多孔篩9內(nèi)，重新進行二氧化鈦薄膜的制備，具有重復(fù)利用的特點。
[0017]以上所述的實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案和有益效果進行了詳細說明，應(yīng)理解的是以上所述僅為本發(fā)明的具體實施例，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的原則范圍內(nèi)所做的任何修改和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種多孔活性炭顆粒與二氧化鈦薄膜復(fù)合的裝置，包括保護罩、支撐架、多孔篩、加熱器、電機、固定桿、永磁體、磁性攪拌子，其特征在于:所述的保護罩固定在支撐架的上方；所述的多孔篩通過螺絲固定在支撐架的下方，多孔篩為圓柱形，且下端面布滿了篩孔；所述的固定桿安裝在支撐架上，電機與固定桿相連接，電機的下方連接有永磁體，永磁體正對著多孔篩；所述的加熱器安裝在支撐架上，正對著多孔篩；所述的磁性攪拌子位于多孔篩內(nèi)； 利用所述的多孔活性炭顆粒與二氧化鈦薄膜復(fù)合的裝置，一種多孔活性炭顆粒與二氧化鈦薄膜復(fù)合的方法為: 步驟1:將多孔篩從支撐架上取下來，將多孔活性炭顆粒放入多孔篩內(nèi)，并將裝有多孔活性炭顆粒的多孔篩安裝在支撐架上； 步驟2:將多孔活性炭顆粒與二氧化鈦薄膜復(fù)合的裝置裝入磁控濺射系統(tǒng)的真空腔室內(nèi)； 步驟3:在磁控濺射的真空腔室內(nèi)安裝鈦或者二氧化鈦靶材； 步驟4:將真空腔室的氣壓抽到小于10_5 Pa，然后按照氬氣:氧氣=1~5:1的比例向真空腔室內(nèi)通入氬氣和氧氣的混合氣體，使得真空腔室的氣壓在0.1?I Pa，將加熱器的溫度調(diào)節(jié)到室溫到400度； 步驟5:啟動電機，帶動永磁體轉(zhuǎn)動，進而帶動磁性攪拌子對多孔活性炭顆粒進行攪動； 步驟6:啟動磁控濺射的電源，對鈦或者二氧化鈦靶材進行濺射，濺射出的二氧化鈦原子團通過多孔篩的篩孔沉積到多孔活性炭顆粒上面，形成二氧化鈦薄膜。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多孔活性炭顆粒與二氧化鈦薄膜復(fù)合的裝置，其特征在于:所述的多孔篩的篩孔的最大尺寸小于多孔活性炭顆粒的最小尺寸；所述的支撐架采用導(dǎo)電材料，且與大地相連接。
【專利摘要】活性炭顆粒與二氧化鈦進行復(fù)合能夠有效的吸附并處理空氣污染物。本發(fā)明提供一種多孔活性炭顆粒與二氧化鈦薄膜復(fù)合的裝置，包括支撐架、多孔篩、電機、永磁體、磁性攪拌子，其中，多孔篩通過螺絲固定在支撐架的下方，且下端面布滿了篩孔；電機的下方連接有永磁體；磁性攪拌子位于多孔篩內(nèi)；利用該裝置，本發(fā)明提在不斷被攪動的多孔活性炭顆粒上均勻的制備二氧化鈦薄膜，該方法制備簡單、沉積效率高、均勻度好，對空氣污染物具有高的吸附和分解效率，此外，當二氧化鈦薄膜有所損耗時，可以將多孔活性炭顆粒裝入多孔篩內(nèi)，重新進行二氧化鈦薄膜的制備，具有重復(fù)利用的特點。
【IPC分類】C23C14/08, C23C14/06, C23C14/35
【公開號】CN104928640
【申請?zhí)枴緾N201510384987
【發(fā)明人】林志蘋
【申請人】林志蘋
【公開日】2015年9月23日
【申請日】2015年7月5日