[发明专利]一种对VOC具有净化能力的填料及制备方法

说明书

本发明公开了一种对VOC具有净化能力的填料及制备方法，该制备方法通过制备改性纳米二氧化钛，再将改性的纳米二氧化钛搭载于多孔材料；最后将产品烘干、粉碎得到搭载有亲水纳米二氧化钛的矿物填料。本申请通过提高纳米二氧化钛的亲水性，可以提高其光催化的能力；亲水性的纳米二氧化钛搭载于海藻炭等多孔材料后，可以避免其团聚，进一步提高其光催化能力；海藻炭等可以主动释放出负离子，进一步改善周围环境。

技术领域

本发明涉及填料技术领域，特别涉及一种对VOC具有净化能力的填料及制备方法。

背景技术

挥发性有机物(VOCs)是一类典型的气态污染物，会对人体的呼吸系统、心血管系统和神经系统等造成危害，其中以甲苯为代表的苯系物应用广泛，成为了VOCs治理的重点。目前，治理VOCs的主流技术为光催化、吸附、低温等离子体和催化燃烧等。汽车特别是乘用车内胶水、塑料、皮革等非金属材料的使用越来越多，也给整车的VOC带来极大的挑战。目前提升车内健康、降低VOC等有光触媒等方法，也有通过负离子发生器或者添加功能性矿物来产生负离子，从而带来清新的驾乘感受。

光触媒技术常见的方案是将纳米TiO₂分散在去含有离子水等液体中，形成悬浮液，作为喷剂使用。负离子发生器需要额外的内饰空间进行布置，与空调系统集成。

但在实际的使用过程中，纳米TiO₂往往会发生团聚现象，且其亲水性较低，其光催化效果大大降低。

而负离子发生器需要占用内饰空间，也会涉及软件开发、额外的零部件成本等问题；而单纯的添加功能矿物，则会导致材料性能恶化。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种对VOC具有净化能力的填料及制备方法，其克服了现有技术的上述缺陷。

本发明所要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的：

一种对VOC具有净化能力的填料的制备方法，包括以下步骤：

步骤(1)：将聚乙二醇溶解于乙醇中，磁力搅拌形成均相溶液；

步骤(2)：将N,N-亚甲基双丙烯酰胺、纳米TiO₂、2-羟基乙胺与步骤(1)得到的聚乙二醇酒精溶液混合，超声分散，得混合液；

步骤(3)：在常温和氮气保护下，向步骤(2)得到的混合液中加入引发剂和氨水，搅拌，得到具有亲水性的改性纳米二氧化钛粗产品；

步骤(4)：将步骤(3)得到的改性纳米二氧化钛粗产品进行过滤，再用去离子水洗涤至中性；

步骤(5)：将多孔填料在高温下焙烧，冷却至室温后过筛，得到粒径分布均匀的多孔填料；

步骤(6)：将步骤(5)中的多孔填料和改性纳米二氧化钛加入溶有偶联剂的无水乙醇，磁力搅拌后过滤，获得搭载有亲水纳米二氧化钛的粗产品；

步骤(7)：将步骤(6)中的粗产品过滤，烘干，粉碎，过筛，得到搭载有亲水纳米二氧化钛的填料。

优选地，步骤(1)中，聚乙二醇的分子量为200-1000，羟值为100-800，聚乙二醇和乙醇的质量比为1:(30～60)；乙醇的浓度为≥50％，介质为水，搅拌时间1-2小时。

优选地，步骤(2)中，N,N-亚甲基双丙烯酰胺、纳米TiO₂、2-羟基乙胺和聚乙二醇的质量比为(0.8～3.3)：(0.4～0.8)：(3.3～5.2)：1，纳米TIO₂粒径为10nm～0.85μm，超声分散时间为2～3小时。

优选地，步骤(3)中，引发剂为过硫酸钾、过硫酸钠或过硫酸铵中的一种或多种，引发剂和聚乙二醇的质量比为(0.04～0.20)：1，氨水的浓度为10％～20％，氨水和聚乙二醇的质量比为(0.1～1.0)：1，搅拌时间6-8小时。