本發(fā)明涉及空氣凈化技術(shù)領(lǐng)域,具體的說,是一種空氣凈化液及其制備方法。
背景技術(shù):
在室內(nèi)空間以及家具、墻壁、地板、沙發(fā)、櫥柜上噴曬空氣凈化液,可以快速除去空氣中污染物,提供健康的居住環(huán)境。目前已有各種主要針對空氣中的甲醛的空氣凈化液,根據(jù)作用機制主要有:(1)氧化型,主要成分與消毒液相似,如添加二氧化氯、次氯酸鈉、亞氯酸鈉等各種氧化劑,利用氧化劑的強氧化性將甲醛氧化除去。這類凈化液存在強氧化性的安全問題,可能對人體和家具等用具造成傷害和損害。(2)光催化型,是將二氧化鈦等光催化劑分散在水中得到的,優(yōu)點是長效性好;缺點是凈化速度慢,還可能有有害中間產(chǎn)物生成,并且會對家具如漆面等造成損害。(3)吸附型,可快速吸附各種污染物,但由于存在于水中的吸附劑噴曬后自然干燥,存在吸附能力較差、氣溫升高或污染物濃度下降時再脫附釋放等不足。(4)吸收反應(yīng)型,利用凈化液中的組分對污染物快速吸收并通過各種作用(如絡(luò)合、加合)固定污染物,這些作用一般不是將污染物化學(xué)轉(zhuǎn)化成無害物質(zhì),存在再釋放的可能性。很多凈化液是將以上方法集成在一起。本發(fā)明添加具有籠狀結(jié)構(gòu)的樹枝形高分子,樹枝形高分子除本身具有一定的吸收、吸附凈化作用外,在本發(fā)明中主要起到組裝咪唑陽離子液體和咪唑烷酮等凈化活性組分,通過樹枝形高分子的空腔籠的組裝作用,使得固定的污染物不容易再釋放,提高凈化效率。
樹枝形聚合物也稱樹枝形高分子,它是一類圍繞中心核,外圍可修飾大量官能團的聚合物。分子本身具有納米尺寸和分子內(nèi)存在尺寸較大的空腔(籠狀結(jié)構(gòu))等特點。樹枝形聚合物每生長一代便具有一層結(jié)構(gòu),這種類核殼結(jié)構(gòu)使分子內(nèi)具有一定的空腔,這些空腔的存在有利于吸收和吸附甲醛、甲苯等小分子物質(zhì),從而起到凈化居室環(huán)境的作用。吸收和吸附形式如下式,這種吸附甲醛分子的作用也適用于本發(fā)明凈化液中的咪唑陽離子液體和咪唑烷酮等凈化活性組分在空腔內(nèi)的組裝。
離子液體是指由有機陽離子與無機或者有機陰離子組成的在室溫或者室溫附近呈液態(tài)的化合物。離子液體具有的許多特殊的性能,如良好的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性,對很多化學(xué)物質(zhì)包括有機物和無機物具有很好的溶解性。因此用離子液體可凈化居室空氣,還可降低空氣中二氧化碳濃度。
聚乙二醇溶解在水中,能形成膠束,這種膠束有助于包裹TVOCs、甲醛之類的小分子,從而起到凈化居室空氣的作用。
甘油本身有一定的吸收空氣污染物的能力,在本發(fā)明中,甘油和聚乙二醇主要起混合助溶劑作用,促進樹枝形高分子和咪唑陽離子液體在水中的溶解。
目前市售的空氣凈化液凈化能力有所不足,有的對甲醛凈化能力很強卻對TVOCs凈化能力弱,有的對TVOCs凈化能力強卻對甲醛凈化能力弱,因此本領(lǐng)域需要一種高效的既能凈化甲醛又能凈化TVOCs的凈化液,并且固定的污染物能不再釋放。本發(fā)明提供一種具有高效凈化甲醛、TVOCs的凈化液。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種空氣凈化液及其制備方法。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的:
一種空氣凈化液,其原料重量份數(shù)為:
所述的聚乙二醇為聚乙二醇400、聚乙二醇600、聚乙二醇800、聚乙二醇1000或者其組合物。
所述的樹狀聚合物為二代、三代和四代芳醚樹枝形聚合物或者組合物。
所述的二代、三代和四代芳醚樹枝型聚合物的具有與水親和性好的醚鍵和大量親水的羧酸基團的空腔(籠狀)結(jié)構(gòu)特點,其化學(xué)結(jié)構(gòu)式為:
所述的咪唑陽離子液體為烷氧基取代或烷基取代咪唑陽離子的氯化物或硝酸鹽。
所述的pH調(diào)節(jié)劑為氨水、乙二胺、二乙醇胺、氫氧化鈉。
最終凈化液為近中性或弱堿性,pH為6.5~8.5。
所述的樹狀聚合物可按照Frechet的方法合成得到。
所述的咪唑陽離子液體是烷基或烷氧基取代的咪唑陽離子的氯化物或硝酸鹽,可以為烷基取代的咪唑陽離子的氯化物,烷基取代的咪唑陽離子的硝酸鹽,烷氧基取代的咪唑陽離子的氯化物,烷氧基取代的咪唑陽離子的硝酸鹽中的一種;具體為:如氯化1-甲氧基-3-甲基咪唑、氯化1-甲氧基-3-甲氧基咪唑、氯化1-甲基-3-甲基咪唑、1-甲氧基-3-甲基咪唑硝酸鹽等。
一種空氣凈化液的制備方法,其具體步驟為:
將甘油、聚乙二醇加入去離子水中,攪拌至溶液呈均勻透明。
在形成的均勻透明溶液中,加入樹狀高分子,攪拌至溶液呈均勻透明。
加入pH調(diào)節(jié)劑將溶液pH調(diào)整至6.5-8.5,攪拌均勻。
加入咪唑陽離子液體組分和咪唑烷酮,攪拌均勻。即得凈化液成品。
使用方法:在室內(nèi)空間以及家具、墻壁、地板、沙發(fā)、櫥柜上噴曬本發(fā)明空氣凈化液,室內(nèi)空間按照約3~10ml/立方米的用量;物體表面噴灑量約為5~50ml/平方米,根據(jù)污染程度不同,可有適當調(diào)整,也可以多次噴灑。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的積極效果是:
(1)使用方便:將本發(fā)明的空氣凈化液注入噴灑瓶中即可操作,簡單方便。
(2)安全可靠:本發(fā)明的空氣凈化液,對人體安全,對物件沒有損害。
(3)凈化效率高:本發(fā)明的空氣凈化液,對甲醛、TVOCs的凈化能力均在90%以上。
(4)本發(fā)明的空氣凈化液,不僅能凈化甲醛、TVOCs而且還能消除H2S等異味,降低密閉室內(nèi)空間的CO2。
(5)本發(fā)明的空氣凈化液,粘度適中,便于噴曬,不會堵噴頭或噴嘴。
(6)本發(fā)明的空氣凈化液噴灑凈化空氣后,在溫度升高和空氣潔凈時,不會在發(fā)生污染物的再釋放。
具體實施方式
以下提供本發(fā)明一種空氣凈化液及其制備方法的具體實施方式。
實施例1
一種空氣凈化液,其配方為:
一種空氣凈化液的制備方法,具體步驟為:
在反應(yīng)器中加入79重量份的去離子水,再加入10重量份的甘油,5重量份的聚乙二醇600,攪拌均勻,再加三代芳醚樹枝形聚合物2重量份,攪拌均勻。
再加乙二胺1重量份,攪拌均勻。再加氯化1-甲基-3-甲氧基咪唑1重量份和咪唑烷酮2重量份,攪拌均勻即得成品。
實施例2
一種空氣凈化液,其配方為:
一種空氣凈化液的制備方法,具體步驟為:
在反應(yīng)器中加入71.5重量份的去離子水,再加入1重量份的甘油,12重量份的聚乙二醇400,3重量份的聚乙二醇800,攪拌均勻,再加四代芳醚樹枝形聚合物0.5重量份,攪拌均勻。
再加乙二胺1重量份,攪拌均勻。再加氯化1-甲氧基-3-甲氧基咪唑5重量份和咪唑烷酮6重量份,攪拌均勻即得成品。
實施例3
一種空氣凈化液,其配方為:
一種空氣凈化液的制備方法,具體步驟為:
在反應(yīng)器中加入40.5重量份的去離子水,再加入50重量份的甘油,0.5重量份的聚乙二醇600,0.5重量份的聚乙二醇100攪拌均勻,再加三代芳醚樹枝形聚合物5重量份,攪拌均勻。
再加乙二胺0.5重量份,攪拌均勻。再加1-甲基-3-甲氧基咪唑硝酸鹽2.5重量份和咪唑烷酮0.5重量份,攪拌均勻即得成品。
對照例1
具體制備步驟為:
在反應(yīng)器中加入81重量份的去離子水,再加入8重量份的甘油,6重量份的聚乙二醇600,攪拌均勻,攪拌均勻。再加乙二胺1重量份,攪拌均勻。再加氯化1-甲基-3-甲氧基咪唑1.5重量份和咪唑烷酮2.5重量份,攪拌均勻即得成品。
檢測試驗:
甲醛檢測試驗:在兩個2.5×2.5×2.0m的用玻璃搭建的檢測室內(nèi),內(nèi)置風(fēng)扇和加熱板,編號甲、乙檢測室;取四塊50×50cm的玻璃板,將凈化液噴在玻璃板上、晾干,重復(fù)噴涂三次;將4塊噴涂了凈化液的玻璃板傾斜靠置在甲檢測室的四角,乙檢測室中同樣放四塊不噴凈化液的玻璃板。關(guān)閉密封甲、乙兩檢測室,用注射器取20ml 37%-40%甲醛溶液通過位于加熱板上方的進樣小孔注入檢測室中,控制加熱板的溫度為35℃,室溫為26℃,檢測室的溫度為28℃。分別在0.5小時和24小時,通過空氣取樣器取樣,再用乙酰丙酮分光光度法測定甲醛的濃度??鄢覚z測室的空白后計算甲醛的凈化效率。具體方法參見GB50325-2015。
甲苯凈化效率測試:甲苯凈化率測試方法基本同上述的甲醛凈化率測試方法,注入的甲苯量為10ml。甲苯的分析是直接用微量進樣器從甲、乙兩檢測室的取樣口取樣,進行氣相色譜分析甲苯,采用氫火焰檢測器。
再釋放測試:將甲乙兩個檢測室用新鮮空氣置換;將噴涂好凈化液的玻璃板放入一個箱子,箱子中噴灑甲醛溶液,并且將4個加入了甲醛溶液的蒸發(fā)皿放入箱子中,密封;24小時后將甲醛處理過的玻璃板放入檢測室;24小時取樣測試檢測室里的甲醛和甲苯濃度,測得的釋放稱為潔凈釋放,表示當空氣中污染物濃度很低時凈化液的再釋放;潔凈釋放試驗結(jié)束后,開啟加熱板并將加熱板的溫度升至120℃,室溫為26℃,此時檢測室溫度為50℃,24小時后取樣測試檢測室里的甲醛和甲苯濃度,測得的釋放稱為升溫釋放,表示當溫度升高時凈化液的再釋放。測試結(jié)果匯總?cè)缦卤怼?/p>
從表中的結(jié)果可知,通過本發(fā)明采用的樹枝形高分子的組裝作用,不但提高了凈化效果,而且避免了在空氣中污染物濃度較低時的再釋放,也顯著抑制了在高溫時污染物的再釋放。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式,應(yīng)當指出,對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員,在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下,還可以做出若干改進和潤飾,這些改進和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。