一種用于空氣凈化器的光觸媒組合物及其制備方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)提供了一種制備用于空氣凈化器的光觸媒組合物的方法，該方法包括：(1)將釤銪釓稀土氧化物、富鈰氧化物和碳酸鐠釹的混合物用硝酸溶解并用氨水調(diào)整pH值至6-8后過濾得到稀土金屬硝酸鹽溶液；(2)將乙醇、水和所述稀土金屬硝酸鹽溶液混合，向混合后的物料中加入鈦酸四丁酯，攪拌使鈦酸四丁酯水解得到光觸媒膠體；(3)將所述光觸媒膠體在60-90℃下干燥并在500-800℃下煅燒，得到煅燒產(chǎn)物。本發(fā)明專利技術(shù)還提供了由上述方法制備得到的用于空氣凈化器的光觸媒組合物。通過上述技術(shù)方案，本發(fā)明專利技術(shù)獲得的光觸媒組合物能用于空氣凈化器且具有較快的去除甲醛的速率和較高的去除甲醛的效率。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及應(yīng)用化學(xué)領(lǐng)域，具體地，涉及一種制備用于空氣凈化器的光觸媒組合物的方法，以及該方法制備得到的制備用于空氣凈化器的光觸媒組合物的方法。
技術(shù)介紹
光觸媒(Photocatalyst)也叫光催化劑(Lightcatalyst),是一類以二氧化鈦(TiO2)為代表的，在光的照射下自身不起變化，卻可以促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)，具有催化功能的材料的總稱。TiO2作為一種光觸媒，在吸收太陽(yáng)光或照明光源中的紫外線后，在紫外線能量的激發(fā)下發(fā)生氧化還原反應(yīng)，表面形成強(qiáng)氧化性的氫氧自由基和超氧陰離子自由基，把空氣中游離的有害物質(zhì)及微生物分解成無害的二氧化碳和水，從而達(dá)到凈化空氣、殺菌、除臭等目的。經(jīng)過多年的努力，光觸媒技術(shù)的應(yīng)用研究已經(jīng)取得了突破性的進(jìn)展。許多廠家也應(yīng)用各自的技術(shù)，把二氧化鈦制成粉末、溶液、凝膠體、涂料等各種形態(tài)的材料迅速搶占市場(chǎng)。光觸媒表面的氫氧自由基能破壞細(xì)胞膜使細(xì)胞質(zhì)流失，從而造成細(xì)菌死亡和抑制病毒的活性，故能殺滅各種細(xì)菌、病毒，有效分解霉菌。光觸媒還能通過氫氧自由基分解空氣中的有機(jī)物氣體，除去空氣中的臭味。光觸媒也能對(duì)空氣中的甲醛、苯、氨及其他揮發(fā)性有機(jī)化合物有強(qiáng)大的氧化分解作用，使之變?yōu)槎趸己退瑥亩_(dá)到凈化空氣的效果。一般來說，光觸媒必須在紫外線的照射下才能發(fā)揮作用。如果不能獲得太陽(yáng)光照，若想激活光觸媒，則必須另外加上紫外燈。紫外燈的選擇應(yīng)該是254nm或者365nm的效果比較好。至于在自然光和日光燈等微弱光源甚至是無光的條件下，光觸媒是不能正常發(fā)揮功效的。光觸媒可以分為兩代:第一代是光催化劑，即必須在紫外光的照射下才能夠發(fā)生催化反應(yīng)，分解有機(jī)物；第二代是復(fù)合催化劑，即在二氧化鈦中加入一些銅、銀等金屬元素增加其活性，在自然光作用下也可發(fā)生催化反應(yīng)。甲醛是一種無色易溶的刺激性氣體，甲醛可經(jīng)呼吸道吸收。長(zhǎng)期接觸低劑量甲醛可以引起慢性呼吸道疾病、女性月經(jīng)紊亂、妊娠綜合癥，引起新生兒體質(zhì)降低、染色體異常，甚至引起鼻咽癌。高濃度的甲醛對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)、肝臟等都有毒害，長(zhǎng)期接觸較高濃度的甲醛會(huì)出現(xiàn)急性精神抑郁癥。甲醛還有致畸、致癌作用，據(jù)流行病學(xué)調(diào)查，長(zhǎng)期接觸甲醛的人，可引起鼻腔、口腔、鼻咽、咽喉、皮膚和消化道的癌癥，國(guó)際癌癥研究所已建議將其作為可疑致癌物對(duì)待。室內(nèi)甲醛來源于室內(nèi)裝飾的膠合板、細(xì)木工板、中密度纖維板和刨花板等人造板材，目前我國(guó)人造板使用的膠粘劑是以甲醛為主要成分的脲醛樹脂。板材中殘留的和未參與反應(yīng)的甲醛會(huì)逐漸向周圍環(huán)境釋放，是形成室內(nèi)空氣中甲醛的主體。有關(guān)實(shí)驗(yàn)表明，用脲醛泡沫樹脂做隔熱材料的室內(nèi)甲醛釋放量一般為3.35mg/m3，有時(shí)可高達(dá)13.4mg/m3，且在高溫、高濕、負(fù)壓和高負(fù)載條件下會(huì)加劇甲醛散發(fā)的力度。在一定的條件下，室內(nèi)空氣中甲醛濃度可聚集到標(biāo)準(zhǔn)允許水平以上，而且釋放期比較長(zhǎng)，室內(nèi)甲醛的釋放期一般為3-15年。目前，空氣凈化器中已有采用光觸媒來去除空氣中的甲醛，但是，去除甲醛的速率仍然較慢，效率仍然較低。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是克服光觸媒去除甲醛的速率仍然較慢和效率仍然較低，提供一種能用于空氣凈化器且具有較快的去除甲醛的速率和較高的去除甲醛的效率的光觸媒組合物。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)提供了一種制備用于空氣凈化器的光觸媒組合物的方法，該方法包括:(I)將釤銪釓稀土氧化物、富鈰氧化物和碳酸鐠釹的混合物用硝酸溶解并用氨水調(diào)整PH值至6-8后過濾得到稀土金屬硝酸鹽溶液；(2)將乙醇、水和所述稀土金屬硝酸鹽溶液混合，向混合后的物料中加入鈦酸四丁酯，攪拌使鈦酸四丁酯水解得到光觸媒膠體；(3)將 所述光觸媒膠體在60-90°C下干燥并在500-800°C下煅燒，得到煅燒產(chǎn)物。本專利技術(shù)還提供了由上述方法制備得到的用于空氣凈化器的光觸媒組合物。通過上述技術(shù)方案，本專利技術(shù)獲得的光觸媒組合物能用于空氣凈化器且具有較快的去除甲醛的速率和較高的去除甲醛的效率。本專利技術(shù)的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的【具體實(shí)施方式】部分予以詳細(xì)說明。【具體實(shí)施方式】以下對(duì)本專利技術(shù)的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的【具體實(shí)施方式】?jī)H用于說明和解釋本專利技術(shù)，并不用于限制本專利技術(shù)。本專利技術(shù)中，各種組合物的各組分的含量之和為100重量％。本專利技術(shù)提供一種制備用于空氣凈化器的光觸媒組合物的方法，該方法包括:(I)將釤銪釓稀土氧化物、富鈰氧化物和碳酸鐠釹的混合物用硝酸溶解并用氨水調(diào)整PH值至6-8后過濾得到稀土金屬硝酸鹽溶液；(2)將乙醇、水和所述稀土金屬硝酸鹽溶液混合，向混合后的物料中加入鈦酸四丁酯，攪拌使鈦酸四丁酯水解得到光觸媒膠體；(3)將所述光觸媒膠體在60-90°C下干燥并在500-800°C下煅燒，得到煅燒產(chǎn)物。根據(jù)本專利技術(shù)的方法，其中，所述釤銪釓稀土氧化物的作用是向光觸媒組合物中提供摻雜所需的稀土金屬元素，所述釤銪釓稀土氧化物可以含有50-53重量％的Sm203、7.5-10 重量 ％ 的 Eu2O3'14-15 重量 ％ 的 Gd203、0.6-1.5 重量 ％ 的 Tb4O7'2-4.5 重量 ％ 的Dy203、0.3-0.5重量％的Ho203、5_12重量％的Y2O3和余量的雜質(zhì)。所述釤銪釓稀土氧化物可以通過商購(gòu)的方式得到，例如可以購(gòu)自內(nèi)蒙古包鋼稀土高科技股份有限公司。根據(jù)本專利技術(shù)的方法，其中，所述富鈰氧化物的作用是向光觸媒組合物中提供摻雜所需的稀土金屬元素，所述富鈰氧化物可以含有28.5-33.5重量％的1^203、60-64重量％的CeO2,4-8重量％的Pr60n、0.2-1.8重量％的Nd2O3和余量的雜質(zhì)。所述富鈰氧化物可以通過商購(gòu)的方式得到，例如可以購(gòu)自內(nèi)蒙古包鋼稀土高科技股份有限公司。根據(jù)本專利技術(shù)的方法，其中，所述碳酸鐠釹的作用是向光觸媒組合物中提供摻雜所需的稀土金屬元素，所述碳酸鐠釹中的稀土氧化物含量可以為40-50重量％，在所述碳酸鐠釹中的稀土氧化物含有23.5-26.5重量％的Pr6O11和73.5-76.5重量％的Nd2O3。所述碳酸鐠釹可以通過商購(gòu)的方式得到，例如可以購(gòu)自內(nèi)蒙古包鋼稀土高科技股份有限公司。其中，所述雜質(zhì)可以為釤銪釓稀土氧化物、富鈰氧化物和碳酸鐠釹制備過程中常規(guī)帶入的雜質(zhì)。根據(jù)本專利技術(shù)的方法，其中，所述光觸媒組合物的主要組分為納米二氧化鈦，所述納米二氧化鈦可以通過鈦酸四丁酯的水解得到，釤銪釓稀土氧化物、富鈰氧化物和碳酸鐠釹為所述光觸媒組合物提供摻雜所需的稀土金屬元素。由于稀土金屬元素的摻雜，大幅度地加快了去除甲醛的速率和提高了的去除甲醛的效率。根據(jù)本專利技術(shù)的方法，其中，相對(duì)于100g的鈦酸四丁酯，釤銪釓稀土氧化物的用量可以為0.3-0.5g，富鈰氧化物的用量可以為0.1-0.2g，碳酸鐠釹的用量可以為0.1-0.2g,以純硝酸的量計(jì)算，硝酸的用量可以為10-20g，乙醇的用量可以為100-200g，水的用量可以為 1000-3000g。根據(jù)本專利技術(shù)特別優(yōu)選的一種實(shí)施方式，本專利技術(shù)提供的一種制備用于空氣凈化器的光觸媒組合物的方法包括:(I)將釤銪釓稀土氧化物、富鈰氧化物和碳酸鐠釹的混合物用硝酸溶解并用氨水調(diào)整PH值至6-8后過濾得到稀土金屬硝酸鹽溶液；(2)將乙醇、水和所述稀土金屬硝酸鹽溶液混合，向混合后的物料中加入鈦酸四丁酯，攪拌使鈦酸四丁酯水解得到本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種制備用于空氣凈化器的光觸媒組合物的方法，其特征在于：該方法包括：(1)將釤銪釓稀土氧化物、富鈰氧化物和碳酸鐠釹的混合物用硝酸溶解并用氨水調(diào)整pH值至6?8后過濾得到稀土金屬硝酸鹽溶液；(2)將乙醇、水和所述稀土金屬硝酸鹽溶液混合，向混合后的物料中加入鈦酸四丁酯，攪拌使鈦酸四丁酯水解得到光觸媒膠體；(3)將所述光觸媒膠體在60?90℃下干燥并在500?800℃下煅燒，得到煅燒產(chǎn)物。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種制備用于空氣凈化器的光觸媒組合物的方法，其特征在于:該方法包括: (1)將釤銪釓稀土氧化物、富鈰氧化物和碳酸鐠釹的混合物用硝酸溶解并用氨水調(diào)整PH值至6-8后過濾得到稀土金屬硝酸鹽溶液； (2)將乙醇、水和所述稀土金屬硝酸鹽溶液混合，向混合后的物料中加入鈦酸四丁酯，攪拌使鈦酸四丁酯水解得到光觸媒膠體； (3)將所述光觸媒膠體在60-90°C下干燥并在500-800°C下煅燒，得到煅燒產(chǎn)物。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:所述釤銪釓稀土氧化物含有50-53重量％的 Sm203、7.5-10 重量％的 Eu203、14-15 重量％的 Gd203、0.6-1.5 重量％的 Tb407、2_4.5重量％的Dy203、0.3-0.5重量％的Ho203、5_12重量％的Y2O3和余量的雜質(zhì)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:所述富鈰氧化物含有28.5-33.5重量％的La203、60-64重量％的Ce02、4_8重量％的Pr60n、0.2-1.8重量％的Nd2O3和余量的雜質(zhì)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:所述碳酸鐠釹中的稀土氧化物含量為40-50重...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王文彪，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：億利資源集團(tuán)有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：內(nèi)蒙古;15