本發(fā)明涉及一種空氣凈化劑的制備方法。
背景技術(shù)：
目前空氣凈化劑分為兩種一種是利用自身的香味達到掩蓋異味的目的的空氣凈化劑，另一種為利用吸附或者化學(xué)反應(yīng)達到吸附或者降解有害氣體的空氣凈化劑。第一種只是掩蓋異味，本身并未對有害氣體清除；而第二種目前市場分兩種一種傳統(tǒng)的利用活性炭的吸附原理進行吸附，此類方法只是將有害氣體吸附，并未徹底清除，吸附飽和后需要更換吸附劑；另一種是新型的光觸媒劑型，納米光觸媒在光照射下，價帶電子被激發(fā)到導(dǎo)帶，形成了電子和空穴，與吸附于其表面的o2和h2o作用，生成超氧化物陰離子自由基，o2-和羥基自由基-oh，其自由基具有很強的氧化分解能力，能破壞有機物中的c-c鍵、c-h鍵、c-n鍵、c-o鍵、o-h鍵、n-h鍵，分解有機物為二氧化碳與水；同時破壞細菌的細胞膜固化病毒的蛋白質(zhì)，改變細菌，病毒的生存環(huán)境從而殺死細菌、病毒。
石墨烯具有較大的比表面積，且為半導(dǎo)體，具有吸附和電解雙重功效，目前市場對石墨烯凈化空氣研究較少。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種空氣凈化劑的制備方法，本發(fā)明解決空氣中的有害氣體和異味。
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案：
一種空氣凈化劑的制備方法，其特征在于按照以下步驟進行：
1)制備氧化石墨烯乳液：將氧化石墨烯加入到溶劑中，氧化石墨烯和溶劑的質(zhì)量比為1:10～30，用超聲波處理40～120min，得到氧化石墨烯乳液；
2)制備石墨烯和光觸媒劑混合液：向氧化石墨烯乳液中加入一定質(zhì)量的分散劑，攪拌均勻后加入光觸媒劑，氧化石墨烯乳液、分散劑和光觸媒劑的質(zhì)量比為100:0.1～0.5:5～30，得到氧化石墨烯和光觸媒劑的混合液；
3)制備氧化石墨烯和光觸媒劑勻質(zhì)液：將氧化石墨烯和光觸媒劑的混合液加入到勻質(zhì)機中，至少勻質(zhì)一次，勻質(zhì)壓力為15～35mpa，勻質(zhì)時間為10～60min，勻質(zhì)溫度為40～70℃，得到氧化石墨烯和光觸媒劑勻質(zhì)液；
4)制備空氣凈化劑：向氧化石墨烯和光觸媒劑勻質(zhì)液中加入一定質(zhì)量的香精，氧化石墨烯和光觸媒劑勻質(zhì)液和香精的質(zhì)量比為1000:0～2，得到空氣凈化劑；
所述溶劑是水、乙醇和甘油中的一種或任意比例的兩種以上；
所述分散劑是三聚磷酸鈉、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸鈉和十二烷基硫酸鈉中的一種或任意比例的兩種以上；
所述光觸媒劑是納米二氧化鈦、納米氧化鋅、納米氧化鐵、p25和納米硫化鋅中的一種或任意比例的兩種以上。
所述光觸媒劑和氧化石墨烯細度要求為400目～3000目。
步驟1)所述溶劑是水和乙醇按照質(zhì)量比3:1的組合物；氧化石墨烯和溶劑的質(zhì)量比為1:20，超聲波處理時間為60min。
步驟2)所述分散劑是聚丙烯酸鈉，光觸媒劑是p25，氧化石墨烯乳液、分散劑和光觸媒劑的質(zhì)量比為100:0.2:10。
步驟3)所述勻質(zhì)次數(shù)為兩次，其中第一次勻質(zhì)壓力為25mpa，勻質(zhì)時間為30min，勻質(zhì)溫度為55℃；第二次勻質(zhì)壓力為4pma，勻質(zhì)時間為20min，勻質(zhì)溫度為50℃。
本發(fā)明具有以下有益技術(shù)效果：
1)、本發(fā)明通過氧化石墨烯和光觸媒劑的配合既可以吸附又可以降解，吸附的有害氣體和異味在光觸媒劑的作用下降解，增大了吸附收斂劑的利用率。
2)、本發(fā)明采用吸附加降解的模式，在有光無光的條件下都具有清除有害氣體和異味的作用，與單純使用光觸媒劑相比，使用范圍廣。
3)、本發(fā)明通過勻質(zhì)機勻質(zhì)，使勻質(zhì)液形成穩(wěn)定的懸浮液，方便使用且不影響使用效果。
4)、本發(fā)明中將半導(dǎo)體氧化石墨烯和光觸媒劑結(jié)合，氧化石墨烯作為感光劑擴寬了可見光范圍內(nèi)的光催化性能。
5)、本發(fā)明氧化石墨烯和光觸媒劑結(jié)合，可以利用氧化石墨烯良好的導(dǎo)電性能，為二氧化鈦的光生電子提供途徑，抑制電子-空穴對復(fù)合，達到提高二氧化鈦光催化降解效率的目的。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實例進一步說明本發(fā)明。
實施例一
1)制備氧化石墨烯乳液：將氧化石墨烯加入到溶劑中，氧化石墨烯和溶劑的質(zhì)量比為1:20，用超聲波處理60min，得到氧化石墨烯乳液；
2)制備石墨烯和光觸媒劑混合液：向氧化石墨烯乳液中加入一定質(zhì)量的分散劑，攪拌均勻后加入光觸媒劑，氧化石墨烯乳液、分散劑和光觸媒劑的質(zhì)量比為100:0.2:10，得到氧化石墨烯和光觸媒劑的混合液；
3)制備氧化石墨烯和光觸媒劑勻質(zhì)液：將氧化石墨烯和光觸媒劑的混合液加入到勻質(zhì)機中，勻質(zhì)2次，第一次勻質(zhì)壓力為25mpa，勻質(zhì)時間為30min，勻質(zhì)溫度為55℃；第二次勻質(zhì)壓力為4pma，勻質(zhì)時間為20min，勻質(zhì)溫度為50℃，得到氧化石墨烯和光觸媒劑勻質(zhì)液；
4)制備空氣凈化劑：向氧化石墨烯和光觸媒劑勻質(zhì)液中加入香精，氧化石墨烯和光觸媒劑勻質(zhì)液和香精的質(zhì)量比為1000:0.2，得到空氣凈化劑。
實施例二
1)制備氧化石墨烯乳液：將氧化石墨烯加入到溶劑中，氧化石墨烯和溶劑的質(zhì)量比為1:15，用超聲波處理60min，得到氧化石墨烯乳液；
2)制備石墨烯和光觸媒劑混合液：向氧化石墨烯乳液中加入一定質(zhì)量的分散劑，攪拌均勻后加入光觸媒劑，氧化石墨烯乳液、分散劑和光觸媒劑的質(zhì)量比為100:0.5:5，得到氧化石墨烯和光觸媒劑的混合液；
3)制備氧化石墨烯和光觸媒劑勻質(zhì)液：將氧化石墨烯和光觸媒劑的混合液加入到勻質(zhì)機中，勻質(zhì)1次，勻質(zhì)壓力為25mpa，勻質(zhì)時間為40min，勻質(zhì)溫度為65℃，得到空氣凈化劑。
實施例三
1)制備氧化石墨烯乳液：將氧化石墨烯加入到溶劑中，氧化石墨烯和溶劑的質(zhì)量比為1:15，用超聲波處理80min，得到氧化石墨烯乳液；
2)制備石墨烯和光觸媒劑混合液：向氧化石墨烯乳液中加入一定質(zhì)量的分散劑，攪拌均勻后加入光觸媒劑，氧化石墨烯乳液、分散劑和光觸媒劑的質(zhì)量比為100:0.3:15，得到氧化石墨烯和光觸媒劑的混合液；
3)制備氧化石墨烯和光觸媒劑勻質(zhì)液：將氧化石墨烯和光觸媒劑的混合液加入到勻質(zhì)機中，勻質(zhì)3次，第一次勻質(zhì)壓力為30mpa，勻質(zhì)時間為30min；第二次勻質(zhì)壓力為20pma，勻質(zhì)時間為20min，第三次勻質(zhì)壓力為3pma，勻質(zhì)時間為20min，得到氧化石墨烯和光觸媒劑勻質(zhì)液；
4)制備空氣凈化劑：向氧化石墨烯和光觸媒劑勻質(zhì)液中加入香精，氧化石墨烯和光觸媒劑勻質(zhì)液和香精的質(zhì)量比為1000:0.7，得到空氣凈化劑。
實施例四
1)制備氧化石墨烯乳液：將氧化石墨烯加入到溶劑中，氧化石墨烯和溶劑的質(zhì)量比為1:25，用超聲波處理60min，得到氧化石墨烯乳液；
2)制備石墨烯和光觸媒劑混合液：向氧化石墨烯乳液中加入一定質(zhì)量的分散劑，攪拌均勻后加入光觸媒劑，氧化石墨烯乳液、分散劑和光觸媒劑的質(zhì)量比為100:0.3:20，得到氧化石墨烯和光觸媒劑的混合液；
3)制備氧化石墨烯和光觸媒劑勻質(zhì)液：將氧化石墨烯和光觸媒劑的混合液加入到勻質(zhì)機中，勻質(zhì)2次，第一次勻質(zhì)壓力為25mpa，勻質(zhì)時間為40min；第二次勻質(zhì)壓力為3pma，勻質(zhì)時間為20min，得到氧化石墨烯和光觸媒劑勻質(zhì)液；
4)制備空氣凈化劑：向氧化石墨烯和光觸媒劑勻質(zhì)液中加入香精，氧化石墨烯和光觸媒劑勻質(zhì)液和香精的質(zhì)量比為1000:0.4，得到空氣凈化劑。
實施例1至4中，所述溶劑是水和乙醇按照質(zhì)量比3:1的組合物；所述分散劑是聚丙烯酸鈉；光觸媒劑是p25。
實施例五
1)制備氧化石墨烯乳液：將氧化石墨烯加入到乙醇中，氧化石墨烯和乙醇的質(zhì)量比為1:20，用超聲波處理60min，得到氧化石墨烯乳液；
2)制備石墨烯和光觸媒劑混合液：向氧化石墨烯乳液中加入一定質(zhì)量的分散劑，所述分散劑是聚丙烯酸鈉，攪拌均勻后加入光觸媒劑，光觸媒劑是p25，氧化石墨烯乳液、分散劑和光觸媒劑的質(zhì)量比為100:0.2:10，得到氧化石墨烯和光觸媒劑的混合液；
3)制備氧化石墨烯和光觸媒劑勻質(zhì)液：將氧化石墨烯和光觸媒劑的混合液加入到勻質(zhì)機中，勻質(zhì)2次，第一次勻質(zhì)壓力為25mpa，勻質(zhì)時間為30min；第二次勻質(zhì)壓力為4pma，勻質(zhì)時間為20min，得到氧化石墨烯和光觸媒劑勻質(zhì)液；
4)制備空氣凈化劑：向氧化石墨烯和光觸媒劑勻質(zhì)液中加入香精，氧化石墨烯和光觸媒劑勻質(zhì)液和香精的質(zhì)量比為1000:0.2，得到空氣凈化劑。
實施例6
1)制備氧化石墨烯乳液：將氧化石墨烯加入到水中，氧化石墨烯和水的質(zhì)量比為1:20，用超聲波處理60min，得到氧化石墨烯乳液；
2)制備石墨烯和光觸媒劑混合液：向氧化石墨烯乳液中加入一定質(zhì)量的分散劑，所述分散劑是聚丙烯酸鈉，攪拌均勻后加入光觸媒劑，光觸媒劑是p25，氧化石墨烯乳液、分散劑和光觸媒劑的質(zhì)量比為100:0.2:10，得到氧化石墨烯和光觸媒劑的混合液；
3)制備氧化石墨烯和光觸媒劑勻質(zhì)液：將氧化石墨烯和光觸媒劑的混合液加入到勻質(zhì)機中，勻質(zhì)2次，第一次勻質(zhì)壓力為25mpa，勻質(zhì)時間為30min；第二次勻質(zhì)壓力為4pma，勻質(zhì)時間為20min，得到氧化石墨烯和光觸媒劑勻質(zhì)液；
4)制備空氣凈化劑：向氧化石墨烯和光觸媒劑勻質(zhì)液中加入香精，氧化石墨烯和光觸媒劑勻質(zhì)液和香精的質(zhì)量比為1000:0.2，得到空氣凈化劑。
實施例7
1)制備氧化石墨烯乳液：將氧化石墨烯加入到乙醇中，氧化石墨烯和水的質(zhì)量比為1:24，用超聲波處理50min，得到氧化石墨烯乳液；
2)制備石墨烯和光觸媒劑混合液：向氧化石墨烯乳液中加入一定質(zhì)量的分散劑，所述分散劑是聚丙烯酸鈉和三聚磷酸鈉按照質(zhì)量比1:2的組合物，攪拌均勻后加入光觸媒劑，光觸媒劑是納米二氧化鈦和納米氧化鋅按照質(zhì)量比1:3的組合物，氧化石墨烯乳液、分散劑和光觸媒劑的質(zhì)量比為100:0.5:20，得到氧化石墨烯和光觸媒劑的混合液；
3)制備氧化石墨烯和光觸媒劑勻質(zhì)液：將氧化石墨烯和光觸媒劑的混合液加入到勻質(zhì)機中，勻質(zhì)2次，第一次勻質(zhì)壓力為30mpa，勻質(zhì)時間為30min；第二次勻質(zhì)壓力為5pma，勻質(zhì)時間為20min，得到氧化石墨烯和光觸媒劑勻質(zhì)液；
4)制備空氣凈化劑：向氧化石墨烯和光觸媒劑勻質(zhì)液中加入香精，氧化石墨烯和光觸媒劑勻質(zhì)液和香精的質(zhì)量比為1000:0.2，得到空氣凈化劑。
下面結(jié)合實驗數(shù)據(jù)進一步說明本發(fā)明的有益效果：
1、實驗供試材料
1材料與方法：
1.1試驗空間：通過檢測甲醛含量一致的五個1m*1m*1m可密閉容器。
1.2供試材料：本發(fā)明實施例1、實施例5、實施例6、普通1(除未加氧化石墨烯外，其它制作方法與實施例1一致)和普通2(除未加p25外，其它制作方法與實施例1一致)做效果比較。
1.3試驗設(shè)計：試驗設(shè)五個處理，分別稱取5g的實施例1、實施例5、實施例6、普通1(除未加氧化石墨烯外，其它制作方法與實施例1一致)和普通2(除未加p25外，其它制作方法與實施例1一致)，分別倒入同樣的大小的塑料盤中，攤勻，放入可密閉容器中，關(guān)閉容器，并通入甲醛，使空間內(nèi)甲醛濃度達到0.32mg/m3，空間內(nèi)保持開燈狀態(tài)，分別檢測0h、6h、12h、18h、24h、30h、36h、42h和48小時可密閉容器中甲醛含量(mg/m3)。
本實驗除采用的實施例不同外其他條件均一致。
2、結(jié)果與分析
實施例1、實施例5、實施例6、普通1(除未加氧化石墨烯外，其它制作方法與實施例1一致)和普通2(除未加p25外，其它制作方法與實施例1一致)，處理相比，結(jié)果如表1。
表1各處理對甲醛的影響
由表1可以看出本發(fā)明清除甲醛效果明顯優(yōu)于普通1(除未加氧化石墨烯外，其它制作方法與實施例1一致)和普通2(除未加p25外，其它制作方法與實施例1一致)；其中采用乙醇和水混合液處理的氧化石墨烯的實施例1清除甲醛效果明顯優(yōu)于單純用乙醇處理的實施例5和單獨用水處理的實施例6。