[发明专利]一种用于空气净化的纳米复合磁性材料及制备方法

说明书

本发明提供了一种用于空气净化的纳米复合磁性材料及制备方法。将制得的片状铁酸锌、碳源、二茂铁加入到无水乙醇与水的混合溶剂中，反应后焙烧，得到铁酸锌/碳纳米颗粒，接着利用硅烷偶联剂疏水改性，再加入硝酸银乙酸乙酯、钛酸四丁酯、冰乙酸、乙醇的混合溶液中，升温反应后焙烧，制得用于空气净化的纳米复合磁性材料。该方法通过将碳纳米颗粒、纳米TiO₂颗粒负载在片状的铁酸锌上，利用纳米层间结构和纳米颗粒尺寸产生的纳米尺寸效应，催化活性高，吸附位点多，疏水性好，不易失活，所得复合空气净化材料兼具有吸附和氧化净化、杀菌功能，空气净化能力高。

技术领域

本发明涉及空气净化领域，具体涉及磁性材料的制备，特别是涉及一种用于空气净化的纳米复合磁性材料及制备方法。

背景技术

随着人民生活水平的提高和大量室内装修化工原料的使用，大量有机污染物也随之进入室内，对人们的生活健康产生了重大威胁。因此关于空气净化材料的研究也越来越重视。近年来，稀土介孔氧化物、活性碳纤维、碳化微米木纤维等新型多孔材料的研究为微纳米颗粒的吸附分离提供了新的方向，但这种技术往往是吸附有害气体，而无法对有害气体进行有效降解。另一类以TiO₂为催化剂的光触媒型空气净化材料，是目前常用的空气净化材料。

室内空气污染源主要有厨房煮饭炒菜产生的一氧化碳、氮氧化物及强致癌物；室内装饰材料、化妆品、新家具等散发出的有毒有害物质，主要有甲醛、苯、醚酯类，三氯乙烯、丙烯腈等挥发性有机物等；另外还有潮湿滋生的真菌等。目前常规的净化方式为活性炭吸附，但由于吸附量有限，难以根除有害物。降解是解决空气有机物污染较好的技术手段。而现有主要采用催化降解，由于受催化材料和环境限制，目前的催化降解材料效率并不高。因此，新型空气净化材料的研究和应用受到关注。

中国发明专利申请号201510045171.0公开了一种硅藻土和活性炭复合颗粒的制备方法，以解决现有的技术存在着环保效果差，不易降解，空气净化能力差的问题。一种硅藻土和活性炭复合颗粒的制备方法，包括，制备前的材料准备；硅炭颗粒的制造并选取；硅藻土原矿颗粒的选取；优质活性炭颗粒的选取；按照比例混合均匀制取成品。该发明的硅藻土和活性炭复合颗粒可大大提高其吸附能力和净化空气能力，制造的直径3~5mm的颗粒之间的空间，可以更有效地、最大限度地提高空气单位时间内自由空气分子的通过能力和空气分子的交换能力，有利于实现互补单一使用的弱点，充分发挥各自优点，进一步使得吸附能力和净化能力大幅提。

中国发明专利申请号201810417522.X公开了一种磁性空气净化材料，由下述重量份的原料组成的：四水氯化亚铁17~20重量份、六水三氯化铁20~30重量份、硅藻土90~100重量份、双癸基二甲基溴化铵1~2重量份、松香醇3~5重量份、8~羟基喹啉0.7~1重量份、二异丙基乙醇胺1~4重量份、硬脂酸钡2~3重量份、氨基磺酸镍0.7~1重量份、单硬脂酸甘油单酯0.6~1重量份、N~甲基吡咯烷酮2~4重量份。该发明有效的改善了硅藻土与磁性原料间的结合强度，从而提高了成品材料的稳定性强度，本发明的材料吸附性好，环保性好，重复利用率高。

中国发明专利申请号201610787705.1公开了一种车载空气净化器用活性炭过滤网，由金属格栅网以及涂覆在其表面的吸附材料组成，吸附材料由活性炭50%、白炭黑10%、纳米氧化锌粒子5%、5, 5-二甲基咪唑烷-2, 4-二酮5%、2-甲基-2-丙烯酸-2-(2-氧代-1-咪唑啉基)乙基酯5%、聚乙烯醇5%、6-甲氧基-5, 6-二氢白屈菜红碱5%和水15%制成。