[发明专利]石墨烯通道净化颗粒及其制造方法

说明书

本发明涉及净化装置领域，公开石墨烯通道净化颗粒及其制造方法，包括催化内核(11)和外层(12)，外层(12)固定覆盖在催化内核(11)的外表面，外层(12)中含有多个孔隙(121)和石墨烯通道(122)，催化内核(11)与孔隙(121)的表面通过石墨烯通道(122)连通；催化内核(11)为高锰酸钾或者二氧化锰制成的球体，外层(12)的原料组分包括黏土、活性炭、石墨烯、纳米Ti0₂粉剂、发泡剂、水。孔隙吸附空气中甲醛等有害成分，通过石墨烯通道渗透至催化内核表面，被催化分解为二氧化碳和水，二氧化碳和水挥发到空气中，腾出孔隙和通道的空间，能继续捕捉吸附空气中的有害成分。石墨烯通道净化颗粒处理室内空气污染时，处理效果好且不造成二次污染。

技术领域

本发明涉及净化装置领域，尤其涉及石墨烯通道净化颗粒及其制造方法。

背景技术

由于脲醛树脂、酚醛树脂具有价格低廉、抗腐耐用的特点，用脲醛树脂生产的人造板已广泛应用于室内装修建材中；另外室内装修材料中大量使用的油漆、胶水等也带来了VOC、苯等大量化学污染。因此中装修材料中游离出的甲醛、VOC、苯等化学污染物对室内空气造成了严重的污染，对人体健康也带来了极大的危害。因此，如何消除室内空气中的化学污染，已成为室内环境安全领域亟待解决的课题。

室内化学污染清除主要有以下几种方法：①室内通风法；②单纯光触媒催化技术和冷触媒法，以催化为主，使多种有害有味气体分解成无害无味物质，不产生二次污染，但效率较低；③空气负离子技术，采用热电效应的负离子量能原料，电离空气及空气中的水分，产生负离子，可起到净化室内空气的作用；④植物净化，如绿萝等；⑤物理吸附技术，比如用活性炭吸附有害物质而达到消除室内污染的目的；⑥臭氧氧化法，臭氧与极性有机化合物如甲醛反应，导致不饱和的有机分子破裂，使臭氧分子结合在有机分子的双键上，生成臭氧化物，从而达到分解甲醛的目的；⑦生物化学技术，是指微生物以有机物为其生长的碳源和能源而将其氧化、降解为无毒、无害的无机物的方法。

以上室内化学污染的清除方法，或采用化学的方法清除甲醛，其清除甲醛的效果不明显，易造成二次污染；负离子方法，无二次污染，但效果较为缓慢；采用催化方法由于不能催化剂充分接触污染物，所以催化分解效率低下。因此需要一种处理室内空气污染的方法，有很好的处理效果且不造成二次污染。

发明内容

本发明针对现有技术中处理室内空气化学污染的效果差、易造成二次污染的缺点，提供石墨烯通道净化颗粒及其制造方法。

为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：

石墨烯通道净化颗粒，包括催化内核和外层，外层固定覆盖在催化内核的外表面，外层中含有多个孔隙和石墨烯通道，催化内核与孔隙的表面通过石墨烯通道连通；催化内核为高锰酸钾或者二氧化锰制成的球体。净化颗粒的内部核心是一颗球状的高锰酸钾或二氧化锰小圆球，具有极强的催化氧化效果。

作为优选，外层的原料组分包括黏土、活性炭、石墨烯、纳米Ti0₂粉剂、发泡剂、水。通过通道层表面的纳米级孔隙，由于纳米孔隙和通道对极性分子有很强的吸附捕捉能力，对非极性分子有排斥作用，因此纳米级孔隙吸附空气中的有害成分(主要“极性分子”)，如甲醛等。纳米孔隙吸附了有害成分后，通过纳米尺度下通道渗透至催化内核表面，与催化内核充分接触，于是被催化分解为二氧化碳和水。由于二氧化碳和水是“非极性分子”，因此纳米孔隙和通道对其失去了吸附捕捉能力，二氧化碳和水又将挥发到空气中，同时腾出纳米孔隙和通道的空间，使其能继续捕捉吸附空气中的有害成分(“极性分子”)。

作为优选，催化内核为用于催化的球体，催化内核的半径为1～2mm。

作为优选，孔隙的孔径为10～20nm。采用活性炭和适量的石墨烯，使得涂层表面的孔隙始终保持和催化内核之间，具有纳米级渗透通道。