[发明专利]陶瓷蜂窝板空气净化剂的加工方法

说明书

技术领域

本发明属于负载二氧化钛薄膜的陶瓷蜂窝板加工领域，具体的说是涉及通过高温烧结的方法将二氧化钛水溶液负载在陶瓷蜂窝板上，具有空气净化功能的陶瓷蜂窝板净化剂的加工方法。

背景技术

21世纪是环境保护的世纪，人类正面临着前所未有的生存危机，以环境荷尔蒙和室内污染综合症等为代表的环境污染问题正在全球范围内扩展，并严重威胁到人类的健康和生存发展，保护环境防治室内空气污染已成为当今世界各国人民共同关心的重大社会问题。中国经济高速发展，人民群众的物质生活水平越来越高。新居、汽车是中国国民的第一消费目标。新居室内装修在向普遍性、高档次发展。人民在享受着现代物资文明的同时，也面临着现代物资文明带来的各种危害，新居装饰装修综合症候群也不同程度地给人类的健康造成了严重危害。室内装修所造成的甲醛、苯、氨等有毒有害气体是最大的隐形杀手，给人类造成的危害已到了触目惊心的地步。

以二氧化钛为主的光触媒技术作为一项二十一世纪高科技光催化环保技术，对于逐步扩大的环境污染来说，已成为净化环境和大气污染最理想的高科技新型材料，以其超强的分解性能可以将空气中的所有有机有害挥发物质分解成二氧化碳和水，如何将二氧化钛光触媒技术在实际中得到应用，是当今社会的一个重要研究课题。

二氧化钛作为白色颜料，已经广泛使用在牙膏、化妆品、涂料等行业。通常在常温常压条件下，其化学、物理性质非常稳定，不溶于碱、酸、水及一般有机溶剂，甚至不与氟化氢、氮和硫化氢等化学反应性极强的气体发生反应。作为光催化剂喷植成膜后具有耐久性、抗磨耗性、安全、经济和实用等优点。我们通常采用的光催化剂为锐钛矿的二氧化钛，在紫外线照射和可视光条件下，能使其发生光催化反应。二氧化钛具有分解全部有机化合物的神奇力量。

当二氧化钛受到能量大于二氧化钛能带的光照射时，会产生电子和电洞，它们与水和氧发生反应会产生活性氢氧自由基（OH）及过氧基等活性氧（O2）成分。这些活性氧成分具有很强的反应性，特别是活性氢氧自由基，它具有120kal/mol的能量，而构成有机化合物的碳—碳（C—C）、碳—氮（C—N）、碳—氢（C—H）、氧—氢（O—H）、氮—氢（N—H）的共价键，结合键能100kal/mol左右；如果活性氢氧自由基及过氧基等作用于碳—碳、碳—氮、碳—氢、氧—氢、氮—氢的结合键之上。这些结合会被轻易破坏，并使有机化合物分解。所以利用光催化技术几乎可以使所有有害的有机化合物最终分解为二氧化碳和水等无毒性物质。

二氧化钛受光线照射后，会产生活性氢氧自由基等活性氧。这种活性氧和氯气、次氯酸、双氧水、臭氧等氧化剂具相比有更强的氧化能力，因此利用光催化作用不仅可以进行杀菌和消毒，同时它还可以溶解水中及空气中含有的各种有害有机化合物，并进行分解，使其变得无害。因此光催化技术可以用于水源处理、除臭、汽车废气处理、空气净化、土壤处理、抗菌、防霉、去污、防滑、解决住宅综合症候群，以及防止医院的内部传染等各种环境处理。

光触媒是一类以二氧化钛为代表的具有光催化功能的半导体材料的总称，光触媒即是光催化剂。所谓催化剂就是用于降低化学反应所需的能量，促使化学反应加快速度，但其本身却不因化学反应而产生变化的物质。

光触媒的功能

1、净化空气因TiO2所产生的氢氧自由基会先行破坏有机气体分子的能量键，使有机气体成为单一的气体分子，加快有机物质、气体的分解，将空气中的甲醛、苯等各种有机物、氮氧化物、硫氧化物以及氨等氧化，还原成为无害物质。

2、除臭：烟臭，垃圾臭，动物体臭，污泥臭，生活臭等除臭作用。二氧化钛TiO2比臭氧（O3）负离子，有更强的氧化能力；比活性碳、HEAP有更强的吸附力，亦具有活性碳、HEAP所没有的分解功效（分解细菌）。TiO2脱臭能力根据欧美国家权威实验室测试，每一平方公分的TiO2与每一平方公分的高效能纤维活性碳比较，TiO2的脱臭能力为高效能纤维活性碳的150倍，相当于500个活碳冰箱除臭剂。

3、防污：防止香烟焦油，一般油污的附着及厕所马桶发黄；防止金属生锈，防止被涂物体的褪色。

4、杀菌

◆以TiO2的超氧化能力破坏细胞的细胞膜使细胞质流失导致细菌死亡；

◆凝固病毒的蛋白质，抑制病毒的活性，并且捕捉、杀除空气中的浮游细菌，其能力高达99.96%；

◆可杀除大肠杆菌、绿脓菌、金黄色葡萄球菌、黑曲菌等；

◆可分解空气中的过敏源、减少过敏性疾病及气喘，亦可分解细菌，

5、防霉抗菌：防止发霉及藻类的生成，防止水垢的附着。