技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明屬于環(huán)保新材料領(lǐng)域，具體涉及一種長效除污染物的空氣凈化用材料，其制備方法基于仿生聚合化學(xué)反應(yīng)法。

技術(shù)背景：

有機(jī)污染物是公認(rèn)的強(qiáng)毒物質(zhì),其對人體的毒害具有強(qiáng)毒性。近年來，居室裝修造成室內(nèi)空氣有機(jī)污染及對人體危害的研究已成為社會關(guān)注熱點(diǎn)。有機(jī)污染物對人體健康的危害極大，比室內(nèi)空氣甲醛含量大于0.1mg/m3就會對呼吸系統(tǒng)產(chǎn)生危害，高濃度有機(jī)污染物對神經(jīng)系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)、肝臟都有危害。

目前，室內(nèi)有機(jī)化合物污染的處理方法主要采用空氣凈化劑、新風(fēng)系統(tǒng)和空氣凈化器凈化處理。就新風(fēng)系統(tǒng)和空氣凈化器凈化處理來說，其有效凈化室內(nèi)空氣中有機(jī)污染物主要通過凈化材料來實(shí)現(xiàn)。目前和新風(fēng)系統(tǒng)和空氣凈化器中除有機(jī)污染物的濾芯材料主要有吸附性能的活性炭、或者裝載光觸媒的活性炭。優(yōu)質(zhì)活性炭的比表面積很大(高達(dá)3000平方米/克)，是非極性吸附劑，具有很強(qiáng)的疏水性，因此活性炭對苯系物類的非極性物質(zhì)具有良好的吸附性，但是通過吸附具有易飽和和隨著環(huán)境條件的變化再釋放的特點(diǎn)。由于目前光觸媒可見光的利用效率很低，所以裝載光觸媒的活性炭需要提供紫外光源裝置，這樣一方面提高了裝置的復(fù)雜性和成本，另一方面人造的紫外光源會造成另外一種形式的污染。此外，常見的活性炭負(fù)載的納米粒子容易脫落。因此從實(shí)用的角度，利用活性炭作為空氣凈化用材料消除有機(jī)污染物的性能還有待于進(jìn)一步優(yōu)化。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
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為解決目前活性炭以及光觸媒除有機(jī)污染物方面的技術(shù)缺陷，本發(fā)明提供一種長效除有機(jī)污染物的空氣凈化用材料。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：一種長效除有機(jī)污染物的空氣凈化用材料，通過仿生聚合化學(xué)反應(yīng)法制備得到，包括如下步驟：

(1)將20重量份酸化或堿化活性炭加入到多巴胺溶液中反應(yīng)20小時(shí)，過濾干燥得到聚多巴胺改性的活性炭；

(2)將1重量份二氧化錳投入到由乙醇和水按照體積比1:9組成的分散劑中，攪拌30分鐘，得到濃度為1克/升的二氧化錳溶液，再加入正硅酸乙酯；正硅酸乙酯與二氧化錳的質(zhì)量比是1：10。

(3)滴加氨水調(diào)節(jié)ph至8.5，過濾，在攪拌條件下，滴加濃度為0.1mol/l的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)ph值至12，繼續(xù)反應(yīng)2h，得到二氧化硅包覆納米二氧化錳的復(fù)合顆粒溶液；

(4)將上述(1)聚多巴胺改性的活性炭加入到(3)溶液，常溫?cái)嚢?個(gè)小時(shí)，過濾，120攝氏度真空干燥12個(gè)小時(shí)，得到一種長效除有機(jī)污染物的空氣凈化用材料。

進(jìn)一步地，步驟1)中所用的多巴胺溶液的濃度為2g/l；

進(jìn)一步地，步驟3)中所用的氨水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10％；

本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明中活性炭既作為吸附劑，又作為納米溫觸媒催化劑的固化載體，具有工藝簡單、易于工業(yè)生產(chǎn)的優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明中的納米溫觸媒催化劑具有常溫催化分解有機(jī)污染物為二氧化碳和水的效果，無需光的參與，納米粒子被牢固負(fù)載不易脫落，協(xié)同酸化或堿化活性炭的吸附有機(jī)污染物的性能，克服吸附飽和的缺點(diǎn)，具有長效、安全、環(huán)保的除有機(jī)污染物的性能。

附圖說明：

圖1本發(fā)明的工藝流程圖；

圖2本發(fā)明材料的除甲醛效果；

圖3本發(fā)明材料的除甲苯效果。

具體實(shí)施方式：

實(shí)施例1：

1)將20克酸化或堿化活性炭加入到150毫升含有2g/l多巴胺液體中反應(yīng)20小時(shí)，將得到聚多巴胺改性的活性炭；

2)將1克納米二氧化錳投入到150毫升乙醇/水的分散劑(體積比1:9)中，攪拌30分鐘，再加入正硅酸乙酯500微升(正硅酸乙酯與二氧化錳的質(zhì)量比是1：10)；

3)滴加10wt％的氨水5毫升，調(diào)節(jié)ph至8.5，過濾，在攪拌條件下，滴加濃度為0.1mol/l的氫氧化鈉溶液50毫升，調(diào)節(jié)ph值至12，繼續(xù)反應(yīng)2h，得到二氧化硅包覆納米二氧化錳的復(fù)合顆粒溶液；

4)將上述聚多巴胺改性的活性炭加入到3)溶液，常溫?cái)嚢?個(gè)小時(shí)，過濾，120攝氏度真空干燥12個(gè)小時(shí)，得到一種長效除有機(jī)污染物的空氣凈化用材料。

圖2為所得材料的除甲醛效果圖，從圖中可以看出，跟活性炭材料相比，本發(fā)明材料的除甲醛效果有大幅度的提高。圖3為所得材料的除甲苯效果圖，從圖中可以看出，本發(fā)明材料的除甲苯效果大大優(yōu)于普通活性炭。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種長效除有機(jī)污染物的空氣凈化用材料，其制備方法是將酸化或堿化活性炭用聚多巴胺；然后將聚多巴胺改性的活性炭加入到二氧化硅包覆納米二氧化錳的復(fù)合顆粒溶液中，常溫?cái)嚢?個(gè)小時(shí)，過濾，真空干燥后得到一種長效除有機(jī)污染物的空氣凈化用材料。本發(fā)明中活性炭既作為吸附劑，又作為溫觸媒納米催化劑的固化載體，納米溫觸媒被通過多巴胺牢固地負(fù)載到活性炭上，避免納米粒子的遷移和損耗，無光的條件下即可進(jìn)行，具有工藝簡單、性能長效、安全環(huán)保的長效除有機(jī)污染物性能。

技術(shù)研發(fā)人員：裴克梅;應(yīng)翌黛
受保護(hù)的技術(shù)使用者：浙江理工大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：2017.04.21
技術(shù)公布日：2017.10.13