本發(fā)明涉及一種可凈化空氣的硅藻泥墻壁材料。

背景技術：

因甲醛、苯系物、氡、氨等室內(nèi)空氣污染而引發(fā)的肺癌、白血病、不孕、胎兒畸形、皮膚癌、鼻癌、咽喉癌等病癥近年來屢見不鮮，室內(nèi)裝修污染是罪魁禍首。室內(nèi)空氣污染引起的全球性的人口發(fā)病率和死亡率還在不斷攀升，已被世界衛(wèi)生組織列為人類健康的十大威脅之一。國家疾控中心的抽樣檢測調(diào)查發(fā)現(xiàn)，我國7成新裝居民住宅的存在裝修污染，其中6成甲醛超標。為了健康，具有吸附作用的硅藻土被視為最具潛力的環(huán)保涂料。但是硅藻土本身只能將污染物吸附在空穴中，當外界環(huán)境發(fā)生變化時，污染物會從空穴中逃逸并擴散到空氣中。因此，在硅藻土中加入光觸媒(如納米二氧化鈦等)成為新的研究熱點。

在硅藻土中加入納米二氧化鈦及其他物質的產(chǎn)品已有很多，這些產(chǎn)品在有光照(紫外線)的情況下能夠分解甲醛等有害物質，從而避免了被吸附的污染物逃逸。但是，目前這些加入光觸媒的硅藻土產(chǎn)品對于空氣的有效凈化時間均不超過35天；其與水混合涂覆使用的第1～15天甲醛轉化率(分解率)一直保持在較高水平，隨后逐漸衰退，至第30天甲醛轉化率基本都降至1％以下，存在凈化分解污染物時間短的缺陷。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的為了改善現(xiàn)有加入光觸媒的硅藻土產(chǎn)品有效凈化分解污染物時間短的缺陷，而提供的一種可持續(xù)性長久凈化空氣中甲醛的硅藻泥材料。

本發(fā)明可持續(xù)性長久凈化空氣中甲醛的硅藻泥材料按重量份數(shù)比主要由35～45份的硅藻土、7～13份的電氣石粉、7～13份的累托石粉、15～25份的歐泊石粉、10～20份的鑭系元素氧化物粉末和3～7份的納米二氧化硅制成。

本發(fā)明可持續(xù)性長久凈化空氣中甲醛的硅藻泥材料與水按1︰0.9的重量比混合均勻，然后即可涂覆。

本發(fā)明可持續(xù)性長久凈化空氣中甲醛的硅藻泥材料有效凈化分解污染物的時間至少為120天，大大延長了凈化分解污染物的時間，可以更為有效的保護人體健康。

具體實施方式

本發(fā)明技術方案不局限于以下所列舉具體實施方式，還包括各具體實施方式間的任意組合。

具體實施方式一：本實施方式可持續(xù)性長久凈化空氣中甲醛的硅藻泥材料按重量份數(shù)比主要由35～45份的硅藻土、7～13份的電氣石粉、7～13份的累托石粉、15～25份的歐泊石粉、10～20份的鑭系元素氧化物粉末和3～7份的納米二氧化硅制成。

本實施方式中可持續(xù)性長久凈化空氣中甲醛的硅藻泥材料的制備方法：按重量份數(shù)比稱取硅藻土、電氣石粉、累托石粉、歐泊石粉、鑭系元素氧化物粉末和納米二氧化硅，然后將電氣石粉、累托石粉、鑭系元素氧化物粉末和納米二氧化硅放入干粉攪拌機中充分高速攪拌，得到1號混合物；再將稱取的硅藻土放入真空攪拌機內(nèi)抽真空，而后加入歐泊石粉和1號混合物加入真空攪拌機與硅藻土充分混合、負載，即得到本實施方式可持續(xù)性長久凈化空氣中甲醛的硅藻泥材料。

本實施方式可持續(xù)性長久凈化空氣中甲醛的硅藻泥材料對苯系物、氡、氨等空氣污染物均具有催化氧化分解去除的效果。

在反應器空速為50000h^-1、室溫條件下本實施方式可持續(xù)性長久凈化空氣中甲醛的硅藻泥材料對空氣自然菌和白色葡萄球菌或其他適用非致病性微生物(大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、綠膿桿菌、肺炎克雷伯氏菌等)30分鐘的殺菌率為高達99.8％以上。(檢測方法采用廣州工業(yè)微生物檢測中心擬定的空氣凈化除菌檢測方法)

具體實施方式二：本實施方式與具體實施方式一的不同點是：硅藻泥墻壁材料按重量份數(shù)比主要由40份的硅藻土、10份的電氣石粉、10份的累托石粉、20份的歐泊石粉、15份的鑭系元素氧化物粉末和5份的納米二氧化硅制成。其它步驟及參數(shù)與實施方式一相同。

具體實施方式三：本實施方式與具體實施方式一或二的不同點是：該硅藻泥墻壁材料按重量份數(shù)比還包括3～7份的羥丙基甲基纖維素。其它步驟及參數(shù)與實施方式一或二相同。

本實施方式硅藻泥墻壁材料與水混合后涂覆具有結合強度高、不易脫落，硅藻泥墻壁材料涂層分散、穩(wěn)定性好，并有助于硅藻泥墻壁材料在水中分散懸浮。

具體實施方式四：本實施方式與具體實施方式一、二或三的不同點是：該硅藻泥墻壁材料按重量份數(shù)比還包括3～7份的納米二氧化鈦。其它步驟及參數(shù)與實施方式一、二或三相同。

本實施方式中納米二氧化鈦的加入有助于提高硅藻泥墻壁材料的光催化效果，加速污染物的分解和去除。

具體實施方式五：本實施方式與具體實施方式一、二、三、四的不同點是：電氣石粉的粒徑為<100nm、累托石粉的粒徑為<100nm、歐泊石粉的粒徑為<100nm、鑭系元素氧化物粉末的粒徑為<100nm、納米二氧化硅的粒徑為<100nm。

電氣石、累托石、歐泊石、鑭系元素氧化物粉末及納米二氧化硅采用納米級材料能夠提高負載量、增加表面積，增加與污染物的接觸幾率。同時，多種納米級材料間相互作用增加和提升了硅藻泥墻壁材料的性能。

實施例1

可持續(xù)性長久凈化空氣中甲醛的硅藻泥材料按重量份數(shù)比由35份的硅藻土、13份的電氣石粉、7份的累托石粉、25份的歐泊石粉、10份的鑭系元素氧化物粉末和3份的納米二氧化硅制成。

本實施方式中可持續(xù)性長久凈化空氣中甲醛的硅藻泥材料的制備方法：按重量份數(shù)比稱取硅藻土、粒徑<100nm的電氣石粉、粒徑<100nm的累托石粉、粒徑<100nm的歐泊石粉、粒徑<100nm的鑭系元素氧化物粉末和納米二氧化硅，然后將電氣石粉、累托石粉、鑭系元素氧化物粉末和納米二氧化硅放入干粉攪拌機中充分高速攪拌，得到1號混合物；再將稱取的硅藻土放入真空攪拌機內(nèi)抽真空，而后加入歐泊石粉和1號混合物加入真空攪拌機與硅藻土充分混合、負載，即得到本實施方式可持續(xù)性長久凈化空氣中甲醛的硅藻泥材料。

實施例2

可持續(xù)性長久凈化空氣中甲醛的硅藻泥材料按重量份數(shù)比由45份的硅藻土、7份的電氣石粉、13份的累托石粉、15份的歐泊石粉、20份的鑭系元素氧化物粉末和7份的納米二氧化硅制成。

制備方法與實施例1相同。

實施例3

可持續(xù)性長久凈化空氣中甲醛的硅藻泥材料按重量份數(shù)比由40份的硅藻土、10份的電氣石粉、10份的累托石粉、20份的歐泊石粉、15份的鑭系元素氧化物粉末和5份的納米二氧化硅制成。

制備方法與實施例1相同。

實施例4

可持續(xù)性長久凈化空氣中甲醛的硅藻泥材料按重量份數(shù)比由40份的硅藻土、10份的電氣石粉、10份的累托石粉、20份的歐泊石粉、5份的羥丙基甲基纖維素、15份的鑭系元素氧化物粉末和5份的納米二氧化硅制成。

本實施方式中可持續(xù)性長久凈化空氣中甲醛的硅藻泥材料的制備方法：按重量份數(shù)比稱取硅藻土、粒徑<100nm的電氣石粉、粒徑<100nm的累托石粉、粒徑<100nm的歐泊石粉、羥丙基甲基纖維素、粒徑<100nm的鑭系元素氧化物粉末和納米二氧化硅，然后將電氣石粉、累托石粉、鑭系元素氧化物粉末和納米二氧化硅放入干粉攪拌機中充分高速攪拌，得到1號混合物；再將稱取的硅藻土放入真空攪拌機內(nèi)抽真空，而后加入歐泊石粉、羥丙基甲基纖維素和1號混合物加入真空攪拌機與硅藻土充分混合、負載，即得到本實施方式可持續(xù)性長久凈化空氣中甲醛的硅藻泥材料。

實施例5

可持續(xù)性長久凈化空氣中甲醛的硅藻泥材料按重量份數(shù)比由40份的硅藻土、10份的電氣石粉、10份的累托石粉、20份的歐泊石粉、5份的納米二氧化鈦、15份的鑭系元素氧化物粉末和5份的納米二氧化硅制成。

本實施方式中可持續(xù)性長久凈化空氣中甲醛的硅藻泥材料的制備方法：按重量份數(shù)比稱取硅藻土、粒徑<100nm的電氣石粉、粒徑<100nm的累托石粉、粒徑<100nm的歐泊石粉、納米二氧化鈦、粒徑<100nm的鑭系元素氧化物粉末和納米二氧化硅，然后將電氣石粉、累托石粉、納米二氧化鈦、鑭系元素氧化物粉末和納米二氧化硅放入干粉攪拌機中充分高速攪拌，得到1號混合物；再將稱取的硅藻土放入真空攪拌機內(nèi)抽真空，而后加入歐泊石粉和1號混合物加入真空攪拌機與硅藻土充分混合、負載，即得到本實施方式可持續(xù)性長久凈化空氣中甲醛的硅藻泥材料。

實施例6

可持續(xù)性長久凈化空氣中甲醛的硅藻泥材料按重量份數(shù)比由40份的硅藻土、10份的電氣石粉、10份的累托石粉、20份的歐泊石粉、5份的納米二氧化鈦、5份的羥丙基甲基纖維素、15份的鑭系元素氧化物粉末和5份的納米二氧化硅制成。

本實施方式中可持續(xù)性長久凈化空氣中甲醛的硅藻泥材料的制備方法：按重量份數(shù)比稱取硅藻土、粒徑<100nm的電氣石粉、粒徑<100nm的累托石粉、粒徑<100nm的歐泊石粉、羥丙基甲基纖維素、納米二氧化鈦、粒徑<100nm的鑭系元素氧化物粉末和納米二氧化硅，然后將電氣石粉、累托石粉、納米二氧化鈦、鑭系元素氧化物粉末和納米二氧化硅放入干粉攪拌機中充分高速攪拌，得到1號混合物；再將稱取的硅藻土放入真空攪拌機內(nèi)抽真空，而后加入歐泊石粉、羥丙基甲基纖維素和1號混合物加入真空攪拌機與硅藻土充分混合、負載，即得到本實施方式可持續(xù)性長久凈化空氣中甲醛的硅藻泥材料。

對比實施例A

硅藻土涂料，按質量百分比計，該硅藻土涂料包括二氧化鈦5％、納米二氧化鈦8％、白炭黑5％、納米碳酸鈣2％、納米二氧化硅5％、納米三氧化鎢10％、麥飯石粉末4％、電氣石粉末2％、海泡石材料6％、甲殼素5％、氧化石墨烯3％、云母粉1％、納米活性炭7％、酞菁化合物0.5％，余量為硅藻土。

該硅藻土涂料的pH值為4，納米二氧化鈦的粒徑為5nm，納米三氧化鎢的粒徑為4nm，麥飯石粉末的顆粒度位380目，電氣石粉末的顆粒度為400目，酞菁化合物的晶形為α晶形。

對比實施例B

硅藻土涂料，按質量百分比計，該硅藻土涂料包括二氧化鈦10％、納米二氧化鈦3％、白炭黑2％、納米碳酸鈣3％、納米二氧化硅4％、納米三氧化鎢18％、麥飯石粉末3％、電氣石粉末1％、海泡石材料8％、甲殼素7％、氧化石墨烯6％、云母粉0.5％、納米活性炭1％、酞菁化合物0.4％，余量為硅藻土。

該硅藻土涂料的pH值為6，納米二氧化鈦的粒徑為10nm，納米三氧化鎢的粒徑為2nm，麥飯石粉末的顆粒度位500目，電氣石粉末的顆粒度為600目，酞菁化合物為氮雜-酞菁，其晶形為A晶形。

對比實施例C

將硅藻巖晾干后除雜，將除雜后的硅藻巖投入回轉窯中在900℃下煅燒，煅燒至二氧化硅含量達到90％；向100g煅燒后的硅藻巖中加入5g活性氧化鋅進行活化，活化40min后繼續(xù)加入1g十八烷酸進行改性，改性40min后得到十八烷酸改性的硅藻巖。然后向制備的十八烷酸改性的硅藻巖中加入納米電氣石粉、納米二氧化鈦、無機凝膠粉和適量水，攪拌30min后得到混合物。其中，按重量份數(shù)比改性硅藻巖45份、納米電氣石粉10份、納米氧化鋅12份、納米二氧化鈦8份、無機凝膠粉25份。

實驗：

將實施例1～6以及對比實施例A、B、C相同質量的硅藻土材料與水混合后分別涂覆在面積相同的木板上，然后再在濕度為65％、室溫、甲醛濃度為100ppm條件下進行除甲醛實驗，光照條件相同，反應器空速為50000h^-1，各實驗裝置內(nèi)甲醛濃度每48h恢復為100ppm。

實驗結果如表1所示。實驗證明本發(fā)明可持續(xù)性長久凈化空氣中甲醛的硅藻泥材料有效凈化分解污染物的時間長達120天，遠遠超過現(xiàn)有產(chǎn)品(對比實施例A、B、C)的不足30天。

表1