本發(fā)明涉及一種新型納米級空氣觸媒混合物溶液及其制作方法。
背景技術(shù)：
隨著社會的發(fā)展和生活水平的提高，人們的住宅和辦公室等場所都要進(jìn)行室內(nèi)裝飾和購買家具，由于裝飾和家具制造要使用大量人造板材(如膠合板、大芯板、中纖板、刨花板、強(qiáng)化地板和復(fù)合木地板等)，而人造板在生產(chǎn)的過程中使用大量膠粘劑，其中脲醛樹脂粘膠劑應(yīng)用最廣泛，它由尿素和甲醛縮聚而成，存在一定量未完全聚合的游離甲醛。日本橫濱國立大學(xué)研究表明，室內(nèi)甲醛的釋放期可長達(dá)
為了改善室內(nèi)環(huán)境，保護(hù)居住者的身體健康，近年來，世界上一些國家、地區(qū)相繼制定了甲醛在室內(nèi)空氣中的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)或建議值。我國于2002年頒布了《室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》gb/t18883-2002，明確規(guī)定居室空氣中的最高允許濃度為0.1012mg/m3(毫克每立方米)。目前，國內(nèi)外采取多種方法治理室內(nèi)甲醛污染，且現(xiàn)在已有一些產(chǎn)品問世，門類繁雜，讓人眼花繚亂。其實治理室內(nèi)甲醛污染的空氣凈化技術(shù)歸納起來主要是兩大類：一是物理吸附，二是化學(xué)降解。
物理吸附主要是利用某些有吸附能力的物質(zhì)吸附有害物質(zhì)，從而達(dá)到去除有害污染的目的。主要是各種空氣凈化器。常用的吸附劑為顆?；钚蕴?，活性炭纖維、沸石、分子篩、多孔粘土礦石、硅膠等。物理吸附富集能力強(qiáng)，簡單易推廣，但前提是只有當(dāng)有害氣體濃度較低時，采用此種方法效果較好。物理吸附的吸附速率慢，一般新裝修的房子，開始幾個月的甲醛濃度高，物理吸附法對去除室內(nèi)的甲醛不明顯，當(dāng)吸附劑的吸附量達(dá)到飽和后就不再具備吸附能力甚至?xí)尫偶兹絼┬枰〞r更換。
化學(xué)降解技術(shù)可根據(jù)與甲醛反應(yīng)的原理不同大致將其產(chǎn)品分為：甲醛結(jié)合試劑和催化劑(又稱觸媒)。甲醛結(jié)合試劑有強(qiáng)氧化劑如臭氧和二氧化氯，與甲醛發(fā)生反應(yīng)的酚試劑等等，這些化學(xué)試劑的特點是，它們與空氣中的甲醛發(fā)生反應(yīng)，生成其他穩(wěn)定不易揮發(fā)無害的物質(zhì)，相對于物理吸附，速度更快。但是缺點在于：無論發(fā)生哪種反應(yīng)與甲醛結(jié)合，都必須一比一的進(jìn)行消耗，也需要定時更換試劑。催化劑(觸媒)除甲醛的方法是目前應(yīng)用最為廣泛的方法。催化劑(觸媒)的定義為：在化學(xué)反應(yīng)里能改變反應(yīng)物化學(xué)反應(yīng)速率(提高或降低)而不改變化學(xué)平衡，且本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)前后都沒有發(fā)生改變的物質(zhì)叫催化劑。而在室內(nèi)凈化的過程中，催化劑(觸媒)是通過催化加速氧氣氧化甲醛得到無害的二氧化碳和水這個反應(yīng)過程，從而達(dá)到去除甲醛的目的。目前催化劑(觸媒)主要有光觸媒和空氣觸媒兩大類產(chǎn)品：早期的催化劑為光觸媒，意思就是需要在可見光或者紫外線的存在下，光觸媒可以催化甲醛被空氣中的氧氣氧化生成二氧化碳和水，然而，光觸媒還是有一定的限制，也就是需要可見光或者紫外線的存在下，才能發(fā)生催化作用，在一些特定的環(huán)境，如夜晚，暗屋，管道等等，無法去除甲醛，這也限制了光觸媒的應(yīng)用范圍。
因此，空氣觸媒tx-5應(yīng)運而生，空氣觸媒顧名思義，只要有空氣存在，就能催化甲醛被空氣中的氧氣氧化，該產(chǎn)品除了可以應(yīng)用在正常的家居外，還可以在一些特定的無可見光和紫外線的環(huán)境達(dá)到去除甲醛的效果。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
但是光觸媒還是有一定的限制，也就是需要可見光或者紫外線的存在下才能發(fā)生催化作用，在一些特定的環(huán)境，如夜晚，暗屋，管道等等，無法去除甲醛，這也限制了光觸媒的應(yīng)用范圍。本發(fā)明的目的就是解決在黑暗環(huán)境下不能使用光觸媒產(chǎn)品去除甲醛的缺陷，實現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案如下：
取異丙醇25ml和去離子水25ml混合，攪拌中加入ticl45ml，加入去離子水稀釋到100v，加入85％磷酸5ml，攪拌溶清得到目標(biāo)溶液，往目標(biāo)溶液中加入親水型二氧化硅、聚六亞甲基雙胍鹽酸鹽，撹拌溶清，得到最終溶液。
本產(chǎn)品去除甲醛速度快、去除效果干凈，同時具有抑菌的效果。
具體實施方式
下面詳細(xì)的說明本發(fā)明的成分及其制作方法。
新型納米級空氣觸媒混合物溶液為一種水溶液，包括異丙醇、去離子水、四氯化鈦ticl4、磷酸，上述組分在去離子水中進(jìn)行反應(yīng)，得到目標(biāo)溶液。目標(biāo)溶液通過去離子水進(jìn)行稀釋后加入親水型二氧化硅和/或聚六亞甲基雙胍鹽酸鹽，得到最終溶液；本發(fā)明中選取的磷酸的濃度在80-85％之間，當(dāng)然本發(fā)明中，親水型二氧化硅和聚六亞甲基雙胍鹽酸鹽可以分別的單獨加入，這兩種物質(zhì)也可同時加入。
下面詳細(xì)的描述本發(fā)明的制作方法：
(1)首先將20-30ml等量的異丙醇和去離子水混合后進(jìn)行攪拌，形成第一次混合液；
(2)攪拌的過程中，在第一次混合液中加入4-6mlticl4進(jìn)行攪拌，形成第二次混合液；
(3)之后在第二次混合液中加入濃度在80-85％的磷酸4-6ml，攪拌溶清，形成第三次混合液；
(4)之后在第三次混合液中加入去離子水，將第三次混合液進(jìn)行稀釋，形成第四次混合液，所述第四次混合液的容積為第三次混合液容積的80-120倍，優(yōu)選稀釋成100倍，其中被稀釋后的第四次混合液為目標(biāo)溶液：
ti4n(oh)a(i-pro)b(po4)c(hpo4)d(h2po4)e；
其中a+b+3c+2d+e＝4n；
(5)之后在第四次混合液中加入親水型二氧化硅和/或聚六亞甲基雙胍鹽酸鹽，撹拌溶清，得到最終溶液；其中親水型二氧化硅在目標(biāo)溶液中的質(zhì)量濃度在0.5-1％之間；聚六亞甲基雙胍鹽酸鹽在目標(biāo)溶液中的質(zhì)量濃度在1-1.5％之間。
磷酸鹽形式的二氧化鈦衍生物，可以克服傳統(tǒng)納米二氧化鈦催化劑水溶性低,從而導(dǎo)致的溶液不均勻，不易保存，質(zhì)量控制較為困難的缺陷。
下面為上述步驟的化學(xué)式：
注：a+b+3c+2d+e＝4n。
溶液中含有親水型二氧化硅，在需要進(jìn)行處理的物體表面噴涂后，溶液中的水份揮發(fā)完后，二氧化硅形成多孔性高表面積的薄膜，該薄膜可作為溶液中作為催化甲醛分解的二氧化鈦衍生物的載體，增加薄膜表面積，也就是與流通空氣接觸的表面積，從而增加催化劑的活性，使得甲醛更快被凈化。
溶液中的聚六亞甲基雙胍鹽酸鹽，由于廣泛應(yīng)用于化妝品和紡織行業(yè)，具有廣譜殺菌活性，該物質(zhì)使得產(chǎn)品在消除甲醛的同時也有了抑菌的功能，使得本產(chǎn)品具有更廣泛的應(yīng)用。
本發(fā)明中親水型二氧化硅、聚六亞甲基雙胍鹽酸鹽可以選擇任一種加入第四次混合液中，也可以兩種物質(zhì)都加入。
新型納米級空氣觸媒混合物溶液的制作方法：
具體實施方式
下面通過實施例的方式進(jìn)一步說明本發(fā)明，但并不因此將本發(fā)明限制在所述的實施例范圍之中。下列實施例中未注明具體條件的實驗方法，按照常規(guī)方法和條件，或按照商品說明書選擇。
具體實施例一：
取異丙醇25ml，去離子水25ml混合形成第一次混合液，在第一次混合液中加入5mlticl4，形成第二次混合液，之后在第二次混合液中加入濃度為85％磷酸5ml，之后攪拌溶清，形成第三次混合液，之后在第三次混合液中加入去離子水進(jìn)行稀釋，形成第四次混合液，第四次混合液被去離子水稀釋成原先容積的100倍，第四次混合液即為目標(biāo)溶液。最后在第四次混合液中分別加入親水型二氧化硅、聚六亞甲基雙胍鹽酸鹽，撹拌溶清。其中親水型二氧化硅在目標(biāo)溶液中的質(zhì)量濃度為0.5％、聚六亞甲基雙胍鹽酸鹽在目標(biāo)溶液中的質(zhì)量濃度為1％。
準(zhǔn)備同一環(huán)境下的數(shù)間廠房，將上述配置的溶液噴灑在殘留有甲醛的廠房內(nèi)地板、家具、擺設(shè)、或者墻壁上，靜待一定時間，例如2-5小時的時間，之后用測量甲醛的工具測量室內(nèi)空氣的甲醛、細(xì)菌等含量。
本實施例的目標(biāo)溶液甲醛被凈化的程度為98％，抑菌效果為99％，甲醛被凈化的程度較高，殺菌效果好。
具體實施例二：
取異丙醇20ml，去離子水20ml混合形成第一次混合液，在第一次混合液中加入6mlticl4，形成第二次混合液，之后在第二次混合液中加入濃度為90％磷酸5ml，之后攪拌溶清，形成第三次混合液，之后在第三次混合液中加入去離子水，形成第四次混合液，第四次混合液被去離子水稀釋成原先容積的100倍。最后在第四次混合液中加入親水型二氧化硅和聚六亞甲基雙胍鹽酸鹽，撹拌溶清，其中親水型二氧化硅在目標(biāo)溶液中的質(zhì)量濃度為0.8％、聚六亞甲基雙胍鹽酸鹽在目標(biāo)溶液中的質(zhì)量濃度為1.5％。
本實施例配置的溶液噴灑在另一間與實施例一環(huán)境相似的室內(nèi)進(jìn)行實驗，本實施例的目標(biāo)溶液甲醛被凈化的程度為92％，抑菌效果為95％。
具體實施例三：
取異丙醇30ml，去離子水30ml形成第一次混合液，在第一次混合液中加入4mlticl4，形成第二次混合液，之后在第二次混合液中加入濃度為80％磷酸5ml，之后攪拌溶清，形成第三次混合液，之后在第三次混合液中加入去離子水，形成第四次混合液，第四次混合液被去離子水稀釋成原先容積的100倍。在第四次混合液中加入濃度親水型二氧化硅、聚六亞甲基雙胍鹽酸鹽，撹拌溶清。其中，親水型二氧化硅在目標(biāo)溶液中的質(zhì)量濃度為1％、聚六亞甲基雙胍鹽酸鹽在目標(biāo)溶液中的質(zhì)量濃度為1.2％。
本實施例配置的溶液噴灑在另一間與實施例一環(huán)境相似的室內(nèi)進(jìn)行實驗，本實施例的目標(biāo)溶液甲醛被凈化的程度為95％，抑菌效果為98％。根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)：甲醛濃度≤0.1mg/m3。上述三個實施例是在同一環(huán)境下、采用不同的配比產(chǎn)生的實驗效果。
下面根據(jù)實施例一的成分比例在含有甲醛的室內(nèi)進(jìn)行的實驗做對比，本試驗以當(dāng)前施工時家具、裝修工藝等等沒任何改變的情況下、保證在同樣溫度、濕度的環(huán)境下進(jìn)行：
表一：試驗環(huán)境：
表二-表三：檢測結(jié)果
表四-表十一：檢測區(qū)域
表二：
表三：
表四：
表五：
表六：
表七：
表八：
表九：
表十：
表十一：
通過上述表格的實驗表明，噴涂本發(fā)明的產(chǎn)品后，空氣中甲醛的含量達(dá)到國家的標(biāo)準(zhǔn)。
下面為第三方檢測機(jī)構(gòu)的檢測實驗：通過溫度、濕度、吸光度等不同的參數(shù)下將本發(fā)明實施例一的溶液噴灑在室內(nèi)時甲醛被吸收的實驗。
游離甲醛釋放量隨環(huán)境變化與溫度呈正相關(guān),當(dāng)溫度大于20℃的時，甲醛的釋放具有較明顯的活躍，在通常的溫度條件下，溫度每升高1℃，甲醛的釋放量就增加0.05mg/m3；濕度增加12％，甲醛釋放量將增加15％左右。
以上僅為本發(fā)明實施例的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明實施例，凡在本發(fā)明實施例的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明實施例的保護(hù)范圍內(nèi)。