一种空气净化器用复合光触媒滤网材料及其制备方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及复合功能材料，尤其涉及一种空气净化器用复合光触媒滤网材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002]随着社会经济水平持续向前发展，人们对生活质量的需求日益提高，对自身所处的生活环境越来越关注。最近几年，不断出现的空气污染事件极大的推动了公众对空气净化器的需求与了解。
[0003]光触媒空气净化器滤网是以光触媒作为空气净化材料，主要是以纳米T12作为光催化剂，以太阳光、日光灯、紫外光为能源，激发价带上的电子(e—)跃迀到导带，在价带上产生相应的空穴(h+)，生成具有极强氧化作用的活性氧和氢氧自由基降解空气中的VOCs，这个过程反应条件温和，最终产物只有C02和H20。但是T12光催化剂吸附性能较差，不能有效的将空气中低浓度的有机物富集到其表面上。此外，由于T12的吸收光频带较窄，锐钛矿型的T12只有在波长小于387nm的紫外光激发下才能产生电子-空穴对，对可见光几乎无响应;但是紫外光光仅占太阳光辐射总量的4%左右；因此目前均采用人工光源，能耗较高，成本较贵。
[0004]因此，开发出一种具有强吸附性能和高催化降解能力的复合光触媒滤网材料具有十分重要的现实意义。
【发明内容】
[0005]本发明的主要目的在于提供一种空气净化器用复合光触媒滤网材料及其制备方法，具有较高的吸附能力及高催化降解能力。
[0006]为达到以上目的，本发明采用的技术方案为:
[0007]本发明提供一种空气净化器用复合光触媒滤网材料的制备方法，包括以下步骤:将溶剂与交联剂混合，搅拌，加入钼掺杂间苯二酚-甲醛-脲聚合物光催化剂和T12-NaTaO3纳米光催化剂，搅拌后得到第一混合液；向所述第一混合液中加入活性炭纤维进行交联反应，干燥后得到空气净化器用复合光触媒滤网材料。
[0008]优选的，所述交联剂为环氧树脂。
[0009]优选的，所述钼掺杂间苯二酚-甲醛-脲聚合物光催化剂按照如下方法制备:将间苯二酚溶于去离子水中，然后加入催化剂，置于60°C的水浴中搅拌，得到第二混合液;在搅拌作用下，向所述第二混合液滴加甲醛，混合均匀后加入脲，溶解均匀后加入钼源化合物，调节PH值，得到第三混合液;将所述第三混合液置于85 °C的水浴中搅拌反应，得到聚合物凝胶，然后将所述聚合物凝胶真空干燥，得到钼掺杂间苯二酚-甲醛-脲聚合物光催化剂。
[0010]优选的，所述催化剂为碳酸钠。
[0011 ]优选的，所述钼源化合物为钼酸铵。
[0012]优选的，所述第三混合液的pH值为6。
[0013]优选的，所述T12-NaTaO3纳米光催化剂按照如下方法制备:将Ta205、Na0H和去离子水混合，移入聚四氟乙烯反应釜中，密封后置于180-220°C的烘箱中水热反应，冷却，洗涤，干燥后得到纳米NaTaO3 ；将钛源化合物加入无水乙醇中，搅拌，加入水解抑制剂，逐滴加入去离子水，得到T12溶胶;在搅拌作用下，向所述T12溶胶中加入所述纳米NaTaO3,超声分散后得到第四混合液;将第四混合液烘干，得到干凝胶，将所述干凝胶焙烧，冷却，研磨后得到T12-NaTaO3纳米光催化剂。
[0014]优选的，所述钛源化合物为四氯化钛。
[0015]优选的，还包括对活性炭纤维进行预处理:将活性炭纤维置于NaOH溶液中浸泡，洗涤，挤压;将所述活性炭纤维置于稀硝酸溶液中浸泡，洗涤，挤压;将所述活性炭纤维置于乙醇溶液中浸泡，洗涤，干燥。
[0016]相应的，本发明还提供一种空气净化器用复合光触媒滤网材料，为有机聚合物光催化剂-T12-NaTaO3/活性炭纤维，以活性炭纤维为基体材料，所述有机聚合物光催化剂为钼掺杂间苯二酚-甲醛-脲聚合物光催化剂。
[0017]本发明提供一种空气净化器用复合光触媒滤网材料的制备方法，包括以下步骤:将溶剂与交联剂混合，搅拌，加入钼掺杂间苯二酚-甲醛-脲聚合物光催化剂和T12-NaTaO3纳米光催化剂，搅拌后得到第一混合液；向所述第一混合液中加入活性炭纤维进行交联反应，干燥后得到空气净化器用复合光触媒滤网材料。与现有技术相比，本发明以活性炭纤维基体材料，其具有较大的比表面积和高的吸附活性，确保复合光触媒滤网材料较大的吸附能力。第二，T12-NaTaO3纳米光催化剂提高了光催化降解活性;第三，将具有可见光响应的钼掺杂间苯二酚-甲醛-脲聚合物光催化剂与T12-NaTaO3纳米光催化剂复合，大大提高了光触媒滤网材料的的光催反应活性，使得滤网材料具有紫外可见光波段的光响应特性，大大提高滤网材料对甲醛等室内有害气体的降解效率。因此，本发明制备的空气净化器用复合光触媒滤网材料具有较高的吸附能力及高催化降解能力。
【具体实施方式】
[0018]以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。
[0019]本发明提供一种空气净化器用复合光触媒滤网材料的制备方法，包括以下步骤:将溶剂与交联剂混合，搅拌，加入钼掺杂间苯二酚-甲醛-脲聚合物光催化剂和T12-NaTaO3纳米光催化剂，搅拌后得到第一混合液；向所述第一混合液中加入活性炭纤维进行交联反应，干燥后得到空气净化器用复合光触媒滤网材料。
[0020]作为优选方案，所述溶剂优选为丙酮;所述交联剂优选为环氧树脂;干燥温度优选为70-90 V，更优选为80 V ;干燥时间优选为20-30h，更优选为24h。具体的，所述空气净化器用复合光触媒滤网材料的制备方法，包括以下步骤:将10ml溶剂加入250ml的三口烧瓶中，然后加入1.5g交联剂搅拌成溶液，在搅拌作用下，加入钼掺杂间苯二酚-甲醛-脲聚合物光催化剂和T12-NaTaO3纳米光催化剂，搅拌2h后得到第一混合液;将活性炭纤维载体加入所述第一混合液中进行交联反应，5h后将负载有光催化剂纳米粒子的活性炭纤维在80°C的烘箱中干燥24h，得到聚合物光催化剂-T12-NaTaO3/活性炭纤维有机-无机复合滤网材料，SP空气净化器用复合光触媒滤网材料。[0021 ]作为优选方案，还包括对活性炭纤维进行预处理:将活性炭纤维置于NaOH溶液中浸泡，洗涤，挤压;将所述活性炭纤维置于稀硝酸溶液中浸泡，洗涤，挤压;将所述活性炭纤维置于乙醇溶液中浸泡，洗涤，干燥。其中，NaOH溶液的浓度优选为0.4-0.6mol/L，更优选为0.5mol/L，Na0H溶液中浸泡时间优选为0.4_lh，更优选为0.5h ；稀硝酸溶液的浓度优选为0.4-0.6mol/L，更优选为0.5mol/L，稀硝酸溶液中浸泡时间优选为0.4_lh，更优选为0.5h；乙醇溶液的浓度优选为0.4-0.6mo 1/L，更优选为0.5mo I/L，乙醇溶液中浸泡时间优选为0.4-lh，更优选为0.5h ；干燥温度优选为100-150°C，更优选为120 °C ;干燥时间优选为20-30h，更优选为24h。活性炭纤维的预处理步骤优选为:将活性炭纤维置于0.5mol/L的NaOH溶液中浸泡0.5h后，用蒸馏水洗涤三次除去多余的碱，完成后将活性炭纤维多余的水分压干，放入0.5mol/L的稀硝酸溶液中浸泡0.5h后，蒸馏水洗涤三次出去多余的酸，完成后将活性炭纤维多余的水分压干，完成后将活性炭纤维置于0.5mol/L的乙醇溶液中浸泡0.5h后，蒸馏水洗涤三次出去多余的乙醇，再在烘箱中120 °C干燥24h获得预处理的活性炭纤维。本发明通过对活性炭纤维进行预处理，提高活性炭纤维内部的孔结构，一些杂质物，提高比表面积和吸附能力。
[0022]作为优选方案，所述钼掺杂间苯二酚-甲醛-脲聚合物光催化剂按照如下方法制备:将间苯二酚溶于去离子水中，然后加入催化剂，置于60°C的水浴中搅拌，得到第二混合液;在搅拌作用下，向所述第二混合液滴加甲醛，混合均匀后加入脲，溶解均匀后加入钼源化合物，调节PH值，得到第三混合液;将所述第三混合液置于85 °C的水浴中搅拌