[发明专利]一种用于空气净化的催化纤维材料及制备方法

说明书

本发明涉及空气净化材料领域，具体涉及用于空气净化的催化纤维材料及制备方法。本发明的一种用于空气净化的催化纤维材料由如下方法制备得到：（1）制备二氧化钛‑氧化钴溶胶；（2）将二氧化钛‑氧化钴溶胶与纤维素凝胶复合后牵伸，纺丝，得到复合纤维；（3）复合纤维进行常温干燥；（4）将复合纤维浸入镍源进行电镀，形成以纤维素纤维为骨架，二氧化钛‑氧化钴为阳极、镀镍层为阴极的催化纤维。采用本发明的用于空气净化的催化纤维材料，阳极与阴极组成微电池系统，产生微电流，通过纤维素纤维的吸附将有机物快速降解。该催化降解材料在无光条件下对有害有机物进行催化降解，且反应速率相对光触媒更快。

技术领域

本发明涉及空气净化材料领域，具体涉及用于空气净化的催化纤维材料及制备方法。

背景技术

空气污染源主要有甲醛、苯、醚酯类，三氯乙烯、丙烯腈等挥发性有机物；现有空气净化介质材料主要有：光催化剂、活性炭、合成纤维、HEAP高效材料等。目前常规的净化方式为活性炭吸附，但由于吸附量有限，难以根除有害物。降解是解决空气有机物污染较好的技术手段。而现有主要采用催化降解，由于受催化材料和环境限制，目前的催化降解材料效率并不高。市场上常采取TiO2作为光触媒，该种材料催化降解作用的发生需要12小时以上，且需在紫外线条件下才能保证降解正常进行。因此，开发高效的催化降解材料是实现空气净化的的关键瓶颈。

申请号为CN201610699772.8 的专利申请公开了一种微孔介质催化氧化制备空气净化材料的方法及空气净化材料。以微孔介质基体、氧化剂、催化剂及pH显色剂为原料，经S1.离心浸渍负载、S2.蒸压负载、S3.干燥和S4.表面显色处理等步骤制备出空气净化材料。该制备方法以离心浸渍方式在微孔介质壁面与微孔通道上负载催化氧化剂，负载速度快、负载程度深；通过蒸压负载，在饱和蒸气压力及内能下，可加剧负载程度，同时蒸压负载可优化微孔介质结构，贯穿孔提高，有利于其净化性能提升；表面显色处理后，净化时产生的酸性物质可使净化材料表面变色，以获得净化能力与效果的体验感；本发明提供的空气净化材料具有净化彻底、快速、持久等优点。其制备工艺复杂且不能重复利用，使用成本较高。

申请号为201710038229.8的专利申请公开了一种空气净化材料的制备方法和空气净化材料，其实施例混合醋酸锌和硝酸镓得到混合物质，在混合物质中加入溶剂形成溶胶凝胶状前驱体，将溶胶凝胶状前驱体进行烧结，形成多孔颗粒状镓酸锌前驱体，将多孔颗粒状镓酸锌前驱体进行氮化处理，形成多孔氮化镓氧化锌固溶体。由此解决了传统的光催化剂太阳能的利用效率不高，且与有机污染物的接触表面积较小，有机污染物的光降解效果差的问题，通过溶胶凝胶的方法合成的多孔氮化镓氧化锌固溶体，可以实现对可见光的响应，提高太阳能的利用效率，同时多孔结构增加了与有机污染物的接触表面积，提高了光催化剂的利用效率，增加了有机污染物的光降解效果。然而其制备工艺复杂，通过增加有机污染物与催化剂的的接触表面积，其效率虽然有所提升，但仍然不高。

申请号为201210458120.7的专利申请公开了一种空气净化材料包含下列组成部分，活性炭100-200份，纳米氧化锆20-50份，二氧化钛30-50份，环氧树脂10-15份，高稀土20-50份。所述纳米氧化锆的含量为25-30份。所述纳米氧化锆的粒径为20-50纳米。本发明的空气净化材料是一种具有吸潮、除臭、杀菌消毒等多种功能，特别是通过添加纳米材料，在自然光的作用下有长久的光催化杀菌消毒作用的纳米空气净化复合材料，是各种场所空气净化杀菌消毒的新型材料。其具有吸附、光催化有毒有害物质分解及杀菌的作用，然而其光催化的效率仍然很低，并不能满足需求。