[发明专利]一种用于工业清洁空气的核壳结构磁性材料及制备方法

说明书

本发明属于工业净化技术领域，具体涉及一种用于工业清洁空气的核壳结构磁性材料及制备方法，所述磁性材料是以六水硝酸锌、九水硝酸铁以及尿素为原料制备铁酸锌时，加入多酸，得到多酸修饰的纳米铁酸锌，然后在表面包覆二氧化硅形成核壳结构而制得。本发明提供的材料中，多酸修饰铁酸锌的光利用率高，光催化效果和结构稳定性好，并且形成的核壳结构比表面积大，对污染物的吸附量大，同时利用二氧化硅具有低折射率、高化学稳定性和耐酸碱腐蚀等优良性能，提升了材料耐久性，同时制备方法及工艺简便，成本低，对环境无害，可在常温下处理，适于大规模工业化生产，以满足工业中对空气的清洁需要，应用前景广泛。

技术领域

本发明涉及工业净化技术领域，特别是涉及一种用于工业清洁空气的核壳结构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随着社会经济发展和人民生活水平提高，人民群众对象征生活质量的居室环境日益重视，迫切希望有一个安全健康的生活空间。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等材料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。

中国发明专利申请号201510843593.2公开了一种掺杂氧化硅的空气净化材料，包括以下组分，各组分按重量份计为：50-90份钛醇盐、2-10份纳米氧化硅、20-40份甲壳素纳米纤维、3-10份聚乙二醇、200-500份无水乙醇及10-50份水；该发明通过均匀掺杂二氧化硅，避免了TiO₂随时间的延长而因高表面能发生的团聚现象，保持了长时间的稳定光催化活性；通过聚乙二醇的使用，在TiO₂的致密表面上形成了均匀的细小微孔，也在一定程度上克服了TiO₂的表面团聚；通过甲壳素纳米纤维的吸附，增大了其表面上的污染物浓度，为TiO₂的顺利光催化提供了进行的基础。中国发明专利申请号201810112315.3公开了一种用于空气净化器的复合光催化材料，这种复合光催化材料由活性炭、纳米TiO₂光触媒材料和贵金属构成，这种复合光催化材料是通过在活性炭上负载纳米TiO₂光触媒材料，在纳米TiO₂光触媒材料上负载贵金属纳米颗粒构成，活性炭具有多孔结构；该发明中的复合光催化材料用于空气净化器中催化降解模块降解有害气体。

为了提高空气净化材料对于吸附和催化降解空气中污染物的能力，有必要提出一种新型空气净化材料，进而实现了高效净化空气中污染物的效果。

发明内容

针对现有的用于室内空气净化的材料往往存在吸附效果不好、空气净化效率不好、催化降解效率不高等问题，本发明提出一种用于工业清洁空气的核壳结构磁性材料及制备方法，从而提高了空气进化效率，并且耐久性好。

为解决上述问题，本发明采用以下技术方案：

本发明还提供了一种用于工业清洁空气的核壳结构磁性材料的制备方法，所述磁性材料是以六水硝酸锌、九水硝酸铁以及尿素为原料制备铁酸锌时，加入多酸，得到多酸修饰的纳米铁酸锌，然后在表面包覆二氧化硅形成核壳结构而制得，具体制备方法如下：