[发明专利]一种去除甲醛用天然沸石负载CuO纳米管复合材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于材料制备领域，具体为一种去除甲醛用天然沸石负载CuO纳米管复合材料的制备方法。

技术背景

甲醛已经被世界卫生组织确定为致癌和致畸性物质，是公认的变态反应源，也是潜在的强致突变物之一。甲醛的主要来源于人造木板，装修材料及家具中的胶合板、大芯板、中纤板、刨花板的粘合剂与热、潮解时甲醛就被释放出来，工业废气、汽车尾气、光化学烟雾等在一定程度上也可排放一定量的甲醛。生活中，人们常用的去除甲醛的方法有通风法、绿色植物法、活性炭法、甲醛清除剂法。这些方法不能够彻底去除甲醛，因此我们将天然沸石合成沸石并负载CuO作为光催化剂，利用其吸附性和降解性能达到彻底去除甲醛的效果。

光催化是以TiO₂、CuO等n型半导体材料为催化剂，利用自然界存在的光能转换成为化学反应所需的能量，来产生催化作用，使周围之氧气及水分子激发成极具氧化力的OH^-及O₂^-自由负离子，几乎可分解所有对人体和环境有害的有机物质及部分无机物质。半导体光催化可以利用于污水处理、空气净化、杀菌抗菌、自清洁等方面。

然而，纳米半导体光催化剂粒径小，容易团聚，不易放置，吸附能力不强，限制了其在甲醛处理方面的应用，因此，科学家们尝试将纳米半导体光催化剂固定到一些载体上，例如粘土，活性炭，沸石分子筛等。沸石不仅具有均匀的、纳米级的多孔结构，这种结构可以形成稳定的、分子尺寸的半导体纳米团簇，而且具有较大的比表面积、极强的离子交换能力和吸附性能，因而沸石负载型光催化剂显示出比其他载体更高的活性。天然沸石作为一种非金属矿物材料，在我国的储量是相当丰富的。较低的成本、丰富的储量使天然沸石越来越受到重视。

发明内容

本发明的目的在于提出一种去除甲醛用天然沸石负载CuO纳米管复合材料的制备方法。

天然沸石负载CuO纳米管复合材料及其制备方法。首先，用盐酸对天然沸石进行处理，并水浴加热，搅拌，过滤、洗涤、干燥，热处理后制备出性能稳定的天然沸石，然后，结合浸渍工艺将天然沸石浸渍在氯化铜溶液中，以四甲基乙二胺为络合剂，CTAB为软模板，葡萄糖为还原剂，采用水热法制备天然沸石负载Cu纳米线，最后，采用热处理法制备天然沸石负载CuO纳米管复合光催化材料。

本发明还提出上述方法制备天然沸石负载CuO纳米管复合材料的相关工艺参数，具体如下：首先，用0.3mol/L～0.5mol/L的盐酸对天然沸石进行处理，并在85℃～95℃水浴加热，搅拌、过滤、洗涤、干燥，500℃～600℃热处理后制备出性能稳定的天然沸石，然后，以氯化铜为前驱体，配制0.05mol/L～0.2mol/L的溶液，将天然沸石浸渍在溶液中，以2.2mL～2.4mL的四甲基乙二胺为络合剂，1.5g～2g的CTAB为软模板，8mmol～10mmol的葡萄糖为还原剂，在150℃～200℃下水热生长18h～24h，洗涤，干燥，得天然沸石负载Cu纳米线，最后，在400℃～500℃下热处理5h～6h可得天然沸石负载CuO纳米管复合光催化材料。

本发明的特点：

1、工艺简单，成本低，便于实现。

2、制备的天然沸石负载CuO纳米管复合材料比表面积大，易于回收，吸附降解性能好。

本制备工艺的使用方法如下：

1、天然沸石负的制备及工艺参数：用0.3mol/L～0.5mol/L的盐酸对天然沸石进行处理，并在85℃-95℃水浴加热，搅拌、过滤、洗涤、干燥，500℃～600℃热处理后制备出性能稳定的天然沸石。

2、典型天然沸石负载Cu纳米线的制备及工艺参数：以氯化铜为前驱体，配制0.05mol/L～0.2mol/L的溶液，将天然沸石浸渍在溶液中，以2.2mL～2.4mL的四甲基乙二胺为络合剂，1.5g～2g的CTAB为软模板，8mmol～10mmol的葡萄糖为还原剂，在150℃～200℃下水热生长18h～24h，洗涤，干燥，得天然沸石负载Cu纳米线。

3、典型天然沸石负载CuO纳米管复合光催化材料的制备及工艺参数：将天然沸石负载Cu纳米线在400℃～500℃下热处理5h～6h可得天然沸石负载CuO纳米管复合光催化材料。

具体实施方式

下面通过实施例进一步描述本发明。

实施例