本发明专利技术公开了一种含光催化气凝胶的竹炭基吸附分解剂的制备方法，包括如下步骤：1)将钛酸丁酯溶于乙醇中，然后加入竹炭颗粒，超声，静置，得到混合液A；2)将螯合剂溶于醇水溶液中，得到混合液B；3)将混合液B加入到混合液A中，然后加入干燥控制化学添加剂，搅拌；得到混合物C；4)将混合物C依次进行水浴、陈化、无水乙醇洗涤、表面修饰剂溶液浸泡和低表面张力溶剂浸泡；5)将步骤4)的所得物先在65～80℃下保温8～14h；然后在350～500℃温度下于氮气气氛炉中热处理4～6h，随炉冷却，得竹炭基吸附分解剂。该竹炭基吸附分解剂具有很好的吸附分解效果，有望用于室内污染控制、污水处理等方面。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种，具体的说， 是一种用于吸附分解室内VOCs的材料及其生产方法。
技术介绍
竹炭通过高温无氧烧制而成，具有丰富的微孔结构。自被人们发现以来，就因其所具有的吸附、调湿、辐射远红外、释放负离子等功能，而广泛用在居家调湿、室内净化、污水处理等方面。而针对如何提高竹炭的吸附性，一直是人们研究的热点。TiO2气凝胶是由纳米粒子或者高聚物分子相互聚结而构成的多孔固体材料，其内部孔洞和基本组成颗粒的尺寸均处于纳米量级，比表面积在50 1600m2/g，孔隙率高达 80% 99.8%，且孔分布均勻，透光性能也较好。与TiO2粉体和薄膜不同，TiO2气凝胶是透明或半透明状固体，紫外光几乎可以完全穿透气凝胶颗粒，激发气凝胶表层及内部的TiO2, 释放出空穴和电子。此外构成TiO2气凝胶的基本颗粒非常小，处在量子尺寸范围，当紫外光照射激发时，其表面生成的空穴和电子不易复合，从而大大提高了光催化活性，并且它是具有高比表面积的介孔材料，污染物可在其内外表面同时进行吸附和降解。目前，将竹炭与TiO2复合制备吸附分解剂已有相关报道。专利技术人也曾在申请号为200710067447. 0的《表面富Ag多孔TW2的改性竹炭及其制备方法》中与申请号为 201010190411. 3的《一种吸附分解剂及其制备方法》中报道了有关TiO2改性竹炭，并获得了性能较好的竹炭材料。而将竹炭与性能更为优异的TiO2气凝胶复合，还未曾有相关报道。在申请号为 200810209750. 4的《一种新型控制室内空气污染的材料的制备方法》中，作者刘亚兰将二氧化钛气凝胶负载到活性碳纤维上，制备出的材料对甲醛降解率达到99%。但是该专利的重点是如何制备出TiO2气凝胶。其缺点在于制备TiO2气凝胶过程中采用成本较高、工艺较复杂的超临界干燥，并且未公开极为重要的如何将TW2气凝胶与活性碳纤维复合的具体工艺。也未表征出该复合材料的比表面积。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种具有优良吸附分解效果的。为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种含光催化气凝胶的竹炭基吸附分解剂的制备方法，包括如下步骤1)、于25 50°C，将钛酸丁酯溶于作为溶剂的乙醇中，钛酸丁酯与乙醇的摩尔比为1 1.5 2. 5;然后加入竹炭颗粒，超声，静置，得到混合液A ；2)、将螯合剂溶于摩尔比为1 0. 8 1. 2的醇水溶液中，螯合剂与醇水的体积比为1 0.8 1.2，搅拌，得到混合液B;3)、将混合液B以5 lOml/min的速度加入到混合液A中，然后加入干燥控制化学添加剂，搅拌10 60min ；得到混合物C ；钛酸丁酯螯合剂干燥控制化学添加剂的摩尔比为1 0. 5 3. 5 0. 5 3. 5 ；竹炭用量占钛酸丁酯、螯合剂和干燥控制化学添加剂总重的观 32% ；4)、将混合物C置于40 70°C中水浴6 14h，再于40 50°C温度下陈化1 7d ； 接着用无水乙醇洗涤1 3次，再用表面修饰剂溶液浸泡1 3次，每次浸泡时间为10 14h ；最后用低表面张力溶剂浸泡1 3次，每次浸泡时间为10 14h ；5)、将步骤4)的所得物先在65 80°C下保温8 14h ；然后在350 500°C温度下于氮气气氛炉中热处理4 6h，随炉冷却，得负载有TW2气凝胶的竹炭颗粒；该负载有 TiO2气凝胶的竹炭颗粒为含光催化气凝胶的竹炭基吸附分解剂。作为本专利技术的含光催化气凝胶的竹炭基吸附分解剂的制备方法的改进螯合剂为乙酰丙酮、草酸、柠檬酸、醋酸、丙烯酸或乙二胺。作为本专利技术的含光催化气凝胶的竹炭基吸附分解剂的制备方法的进一步改进干燥控制化学添加剂为甲酰胺、聚乙二醇或二甲基甲酰胺。作为本专利技术的含光催化气凝胶的竹炭基吸附分解剂的制备方法的进一步改进表面修饰剂溶液为摩尔浓度为0. 5 2mol/L的正硅酸乙酯的乙醇溶液、三甲基氯硅烷的乙醇溶液或者甲基三氯硅烷的乙醇溶液。作为本专利技术的含光催化气凝胶的竹炭基吸附分解剂的制备方法的进一步改进低表面张力溶剂为无水乙醇、异丙醇、正己烷或丙酮。作为本专利技术的含光催化气凝胶的竹炭基吸附分解剂的制备方法的进一步改进步骤1)中超声频率为60KHZ，超声时间为8 12min，静置时间为5 10h。作为本专利技术的含光催化气凝胶的竹炭基吸附分解剂的制备方法的进一步改进竹炭颗粒粒径为30 50目。在本专利技术中，步骤2)醇水溶液中的醇为乙醇。 在本专利技术中，钛酸丁酯分解得TiO2。本专利技术还同时提供了利用上述方法制备而得的含光催化气凝胶的竹炭基吸附分解剂。本专利技术对竹炭颗粒与TW2气凝胶进行合理的复配，在竹炭颗粒表面和内部采用常压制光催化二氧化钛气凝胶，从而制备出一种负载有T^2气凝胶颗粒的竹炭材料。本专利技术是专利技术人在长期研究竹炭、TiO2气凝胶材料的基础上，经过反复探索工艺过程而获得的。其优点在于，采用原位负载技术，使得竹炭与T^2气凝胶的复配紧密，均勻分散。材料结合了竹炭的吸附与TW2气凝胶高的比表面积和强的光催化效果，达到了复配增强效果。TiO2气凝胶以单独网状的形式负载于竹炭的维管束、导管束以及微孔中，采用原位生成气凝胶负载技术，使得负载均勻，未见有团聚。经热处理后，TiO2保持有很好的锐钛矿晶型。本专利技术着眼于将TW2气凝胶负载于竹炭，并且使竹炭的孔道不被气凝胶所堵塞； 采用成本较低、工艺简单的常压干燥，充分利用TiO2气凝胶高比表面积、高光催化活性的优点，并与可再生资源竹炭复合，一方面大大提高了竹炭本身的吸附能力，另一方面也降低了单独使用T^2气凝胶作为吸附剂的成本。本专利技术所生产的材料，经测试其比表面积达到1200 1600m2/g，优于在公开号为CN201010190411. 3《一种吸附分解剂及其制备方法》中报道的。按GB 50325-2001《民用建筑工程室内环境污染物控制规范》、GB/T 18204. 26-2000《公共场所空气中甲醛测定方法》、GB/T18204. 25-2000《公共场所空气中氨测定方法》、GBl 1737-89《居住区大气中苯、甲苯和二甲苯卫生检验标准方法-气相色谱法》检验，测得其对游离甲醛的去除率99 100%、对氨的去除率98 99%、对苯的去除率 97 100%。利用本专利技术所制备的含光催化气凝胶的竹炭基吸附分解剂，具有很好的吸附分解效果，有望用于室内污染控制、污水处理等方面。具体实施例方式以下实施例中所选用的竹炭颗粒的粒径均为30 50目。实施例1、一种含光催化气凝胶的竹炭基吸附分解剂的其制备方法；按原料摩尔比，钛酸丁酯螯合剂干燥控制化学添加剂为1 3. 5 3. 5。螯合剂为乙酰丙酮，干燥控制化学添加剂为甲酰胺，表面修饰剂为正硅酸乙酯的乙醇溶液(浓度为lmol/L)，低表面张力溶剂为无水乙醇。竹炭颗粒的用量为钛酸丁酯、螯合剂和干燥控制化学添加剂重量之和的30%。依次进行如下步骤1)、于25°C温度下，将钛酸丁酯溶于作为溶剂的乙醇中；然后加入竹炭颗粒，于频率为60KHz中超声lOmin，静置10h，得到混合液A;钛酸丁酯与乙醇的摩尔比为1 2。2)、将乙醇与水按照1 1的摩尔比混合，得醇水溶液。将螯合剂溶于上述醇水溶液中，搅拌，得到混合液B。螯合剂与醇水溶液的体积比为 1 1。3)、将混合液B以5ml本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：郭兴忠，李文彦，孙赛，杨辉，樊先平，涂志龙，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：
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