[发明专利]一种具有观赏价值的空气净化颗粒的制备方法及应用

说明书

本发明提供了一种具有观赏价值的空气净化颗粒的制备方法，先将粉状的过渡金属氧化物催化材料与溶解有粘结剂的水溶液按比例混合，将选取颗粒状载体加入浆料中，充分混合至颗粒载体表面都均匀裹涂上一层催化浆料；再将裹有催化浆料的颗粒转移至旋转管式炉中，使催化涂层呈半湿半干状态后进行脱水预热，然后进行恒温热处理，最终经过臭氧活化处理形成所需的空气净化颗粒。本发明的有益效果体现在：以本发明方法制备的净化颗粒外表均匀美观、机械强度高，可应用于花艺盆景、艺术画作中，同时能够在常温常压下氧化分解甲醛等气态污染物，既美化了环境，又净化了空气，具有观赏和实用的双重价值。

技术领域

本发明属于催化氧化技术领域，尤其涉及一种具有观赏价值的空气净化颗粒的制备方法及应用。

背景技术

人们对空气质量的要求推动了净化技术的发展，空气净化技术一般可分为主动式和被动式两种，如空气净化器类的器械和设备就属于主动式，它们通过风机主动地使空气循环通过滤芯从而达到净化效果。而活性炭包类的净化方式则属于被动式，活性炭包被放在固定的地方，被动地等待空气自然流经炭包，通过吸附去除空气中的污染物。

目前活性炭包类的被动式净化面临的主要问题是：活性炭包较小，且活性炭被包在无纺布袋中，堆积紧密，与自然流通的空气很难有效接触，因而实际净化效果十分有限。若要提高净化效果，必须在室内各处大量摆放活性炭包，但这会在一定程度上影响居室的美观和生活的便利。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明提供了一种具有观赏价值的空气净化颗粒的制备方法及应用。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

一种具有观赏价值的空气净化颗粒的制备方法，其特征在于：包括如下步骤，

S1、将粉状的过渡金属氧化物催化材料与溶解有粘结剂的水溶液按比例混合并搅拌0.5–1.0小时，形成具有粘度和干度的浆料；所述氧化物催化粉料：水：粘结剂的重量比为200-500：100：5-10；

S2、选取颗粒状载体加入到S1形成的浆料中，并充分搅拌混合0.5–1小时至每个颗粒载体表面都均匀裹涂上一层催化浆料；

S3、将S2中裹有催化浆料的颗粒转移至旋转管式炉中，颗粒在管式炉中的填充率保持在60-80%，然后开启管式炉，使颗粒在室温下往复旋转1–2小时，管式炉转速控制在1~5r/min；在此旋转过程中，颗粒互相碰撞挤压，使催化浆料涂层更加均匀、更加牢固地粘覆在颗粒载体表面，经此旋转碰撞处理后，催化涂层呈半湿半干状态；

S4、将经过S3步骤的颗粒均匀分散在干燥的氧化钙粉体中进行混合，氧化钙和颗粒的体积比大于3：1；将混合物装填在容器中压实，同时覆盖填充氧化钙粉体，再次压实使容器中最终填充物的高度为容器总高的70 – 80%，通过重物将氧化钙表面压住，使氧化钙表面承受的压力大于0.2MPa使颗粒进行脱水预热过程；该步骤主要应用的原理为，在此化学过程中，由于容器中的氧化钙吸收催化浆料涂层中的水分后生成氢氧化钙，容器内混合物体积膨胀，同时放出大量的热（容器内温度可达100℃）。这样，催化涂层的水分就被氧化钙脱去，同时由于温度升高和体积膨胀，涂层被加热和挤压，机械强度增加。

S5、将经过S4脱水预热后的催化颗粒置于管式炉中，在大气气氛中逐渐升温加热，根据不同氧化物催化涂层的热稳定性，在300–600℃内，恒温热处理3–5小时；通过此热处理，催化涂层的一部分有机粘结剂被燃烧分解，在涂层表面和内部形成具有吸附性的微孔。

S6、将经过S5的催化颗粒放入臭氧活化处理舱中，使催化颗粒暴露在浓度为5–10ppm的臭氧气氛中，暴露时间为1–2小时形成最终所需的空气净化颗粒，按照颗粒大小进行大、中、小颗粒分类。暴露臭氧的目的是利用臭氧的强氧化性，对催化颗粒的表面进行氧化活化处理，改变催化涂层表面及孔系的微观化学环境，提高颗粒的吸附和催化性能。