[发明专利]一种高效降解甲醛的钛基复合催化网及其制备方法

说明书

本发明涉及催化材料领域，尤其涉及一种高效降解甲醛的钛基复合催化网及其制备方法。所述高效降解甲醛的钛基复合催化网基体为钛网；所述钛网表面生长有二氧化钛纳米阵列；所述钛网和二氧化钛纳米阵列表面负载有锰基催化组分。本发明钛基复合催化网为网状结构，并且具有较好的力学性能，具有更强的适用性，可直接用于空气净化器复合滤网的制造，可进行无光催化降解甲醛，并且可实现自体再生，延长了其单次使用时长，且具有良好的导电性，可进一步进行通电自热再生，在组装成设备时可复合一键再生功能。

技术领域

本发明涉及催化材料领域，尤其涉及一种高效降解甲醛的钛基复合催化网及其制备方法。

背景技术

室内的木器、木板、家具和墙壁表层的涂料中均基本含有甲醛，并且，经研究发现，甲醛的释放期通常为三至十五年，即便在装修很长时间后，许多器具还会持续地释放甲醛。而世界卫生组织在2004年发布的第153号公报认定：甲醛为致癌和致畸形物质。甲醛也是公认的变态反应源，，是导致幼儿白血病的危险因素之一。根据医学杂志及相关文献报道，室内甲醛对人体健康的危害可归纳为刺激作用、毒性作用和致癌作用。

然而，甲醛即便具有如此大的危害性，由于受到材料和技术所限，目前在制造室内家具和装修材料中仍无法完全禁止使用含有甲醛的物质和材料，因此室内的甲醛污染难以从根源上彻底解决。为了减少甲醛污染对人们所带来的影响，目前许多技术人员对甲醛的吸附和分解进行了研究，期望研制出能够有效吸附、分解甲醛的环保净化材料。

如中国专利局于2019年3月1日公开的一种可吸附和降解甲醛的装饰涂料及其制备方法的发明专利申请，申请公开号为CN109401508A，其原料包括PMMA树脂100-120份，环氧树脂90-110份，800目钙粉50-70份，FeO_x·MnO_y·TiO₂纳米复合物20-30份，硅藻土20-30份，活性炭10-25份，交联剂1-5份，分散剂0.01-1份，吐温-80 0.1-1份，司盘-80 0.1-1份，三氧化铝粉5-10份，无机颜料5-15份，植物精油10-20份。其制备方法为：将环氧树脂、交联剂和分散剂混合，以500-700r/min搅拌10-15min后，加入PMMA树脂和800目钙粉，800r/min搅拌20min，依次加入FeO_x·MnO_y·TiO₂纳米复合物、硅藻土和活性炭，原速搅拌5-7min，升温至50℃，快速加入吐温-80和司盘-80，再加入三氧化铝粉和无机颜料，原速搅拌10min后，边搅拌边冷却至室温，最后加入植物精油，搅拌2min后将搅拌好的涂料分桶装，隔绝与空气接触，即得。上述技术方案中主要的活性物质是FeO_x·MnO_y·TiO₂纳米复合物，该纳米复合物具有一定吸收和降解甲醛能力，但是其本身的涂料形态受到一定使用限制的同时导致其无法再生，并且其涂料固化后透气性差，与甲醛的接触面积小，因此吸收效率也较为有限，吸收后降解的效率也较弱。

发明内容

为解决现有的室内家具和装修过程中无法完全避免甲醛污染，而现有的甲醛吸附材料如硅藻土、活性氧化铝、活性炭等虽然能够实现吸收甲醛的目的，但吸收效率较低，并且由于其本身形态所限，使用受到限制，另一方面，现有的甲醛吸附材料在吸收甲醛后降解效率低下，难以对甲醛进行有效且快速的降解等问题，本发明提供了一种高效降解甲醛的钛基复合催化网及其制备方法。其目的在于：一、制成网状结构方便多场景使用，可直接用于空气净化器复合滤网的制造，便于气体高效透过并且增大与甲醛的接触面积，提高甲醛的降解效率；二、通过活性钛和活性锰的复合，两者产生协同效应提高对甲醛的降解效率；三、进一步制备活性钛和活性锰的微纳米结构，提高其比表面积，实现更高效地降解甲醛的目的；四、通过特殊成分的加入和调控，对活性锰的微纳米结构进行调控，进一步形成具有更大比表面积的颗粒纳米片，提高其对甲醛的降解效率；五、钛基复合催化网可再生并重复利用，有效长久地保持高效降解甲醛催化降解的能力，可通电自热再生。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案。