[发明专利]一种改性空气净化材料及其应用

说明书

本发明对现有吸附型空气净化材料进行改进，采用Ag/AgBr和氧化石墨烯对TiO₂进行改性，然后将TiO₂负载于多孔材料上，利用吸附和光催化的协同作用实现对空气的净化，从而提高空气净化效率，并且对甲醛和苯都具有较强的净化能力。

技术领域

本申请涉及一种改性空气净化材料，特别涉及一种由Ag/AgBr和氧化石墨烯改性的空气净化材料及其应用。

背景技术

随着人民生活水平的提高和大量室内装修化工原料的使用，大量有机污染物也随之进入室内，对人们的生活健康产生了重大威胁。因此关于空气净化材料的研究也越来越重视。近年来，稀土介孔氧化物、活性碳纤维、碳化微米木纤维等新型多孔材料的研究为微纳米颗粒的吸附分离提供了新的方向，但这种技术往往是吸附有害气体，而无法对有害气体进行有效降解。另一类以TiO₂为催化剂的光触媒型空气净化材料，是目前常用的空气净化材料。

中国专利CN201210594636.4公开了一种表面活性剂改性的活性碳纤维空气净化材料，具有较高的空气净化效果。但对于开发新的空气净化材料仍存有急切需求和要求，也是空气净化领域的研究课题之一。

中国专利CN201710470915.2公开了一种氧化石墨烯/二氧化钛-活性炭三维复合材料及其制备方法，具有较强的甲醛去除能力，但实验发现其对苯的降解能力较弱。

本申请发明人经过研究，提供了本申请的空气净化材料，对甲醛和苯均具有较强的催化降解能力，具有广阔的市场。

发明内容

本发明的目的是提供一种空气净化材料，通过对现有吸附型空气净化材料采用Ag/AgBr和氧化石墨烯改性，得到一种对甲醛和苯都具有较强降解能力的空气净化材料，大大提高空气净化材料的净化效率，使空气净化剂具有较强降解能力。

稀土介孔氧化物具有较强的吸附作用，但是由于二氧化钛是一种宽禁带半导体材料，在可见光下其量子产率低，这也限制了其潜在的应用。为了克服这些问题，人们进行了大量的研究来提高纳米二氧化钛在可见光下的量子产率，研究发现包覆在二氧化钛表面的溴化银可以作为提高可见光下二氧化钛光催化效果的活性组分，而二氧化钛表面的Ag⁺组分可以促进电子-空穴对的分离以及界面间的电荷转移，也能够提高二氧化钛的量子产率。TiO₂是常用的光触媒催化剂，发明人采用Ag/AgBr和氧化石墨烯对TiO₂进行改性，然后负载于稀土介孔氧化物上，Ag/AgBr和氧化石墨烯可以促进光催化反应，从而利用吸附和光催化的协同作用实现对空气的净化。特别是经过改性，发明人发现对苯的降解能力获得了有效提高。

为解决上述技术问题，发明提供如下技术方案：

本发明提供一种改性空气净化材料，其特征在于，所述空气净化材料的组成包括经Ag/AgBr和氧化石墨烯改性的纳米TiO₂，以及多孔材料。

进一步的，所述的多孔材料选自碳纤维、稀土介孔氧化物、活性碳纤维中的一种或多种。

优选地，所述的多孔材料选自稀土介孔氧化物。

在发明的一个实施例中，所述的稀土介孔氧化物选自稀土介孔氧化铈、稀土介孔氧化镧、稀土介孔氧化钕、稀土介孔氧化钇、稀土介孔氧化铕中的一种或多种。

在发明的一个实施方式中，所述稀土介孔氧化物选自稀土介孔氧化铈、稀土介孔氧化镧中的一种或多种。

作为发明优选的实施方案，所述的稀土介孔氧化物的介孔材料为介孔二氧化硅分子筛。

优选地，所述的介孔二氧化硅分子筛选自SBA-16、MCM-22、MCM-41、MCM-48、KIT-6、SAPO-11、SAPO-5、SAPO-34、ZSM-5、ZSM-11、ZSM-12。