[发明专利]一种用于室内甲醛净化的壁纸复合材料制备方法

说明书

本发明公开了一种用于室内甲醛净化的壁纸复合材料制备方法，将TiO₂、S‑GQDs和MXene相互结合组成“三明治”结构，可以实现光激发下电子的层层传递，提高光催化效率。S‑GQDs作为“三明治”结构的芯层，同时能起到胶黏剂作用，提高片状MXene/S‑GQDs/TiO₂结构的稳定性和强度。所制备的壁纸复合材料通过将纳米多层结构的片状MXene/S‑GQDs/TiO₂涂布于壁纸表面，利用壁纸大的比表面积来协同提高MXene/S‑GQDs/TiO₂的光催化接触面积和效率，对于室内甲醛的净化具有显著效果。

技术领域

本发明属于室内空气净化领域，具体涉及一种用于室内甲醛净化的壁纸复合材料制备方法。

背景技术

甲醛(HCHO)，又称蚁醛，是一种无色气体，有着强烈的刺激性味道，易挥发，具有很高的毒性，是公认的变态反应源，已经被世界卫生组织确定为致癌和致畸性物质。因此室内甲醛的去除变得尤为重要。

室内甲醛来源于多个方面，最主要来源于人造板，在室内地毯、合成织品、各种粘合剂涂料等也具有一定的甲醛释放。此外甲醛的另一个来源是室内厨房燃料的不完全燃烧，烟草的烟雾中也含有高浓度的甲醛。甲醛含量的超标会对身体产生严重的危害，其主要包括两大方面：一是对人体呼吸道系统的危害，主要表现在人体中枢神经系统出现剧烈的刺激感受，当空气中甲醛水平在0.07mg/m³以上时，会导致儿童出现轻微的呼吸道炎症，对呼吸道系统有着严重危害；二是甲醛作为存在于空气当中的一种致敏源，人体皮肤直接接触甲醛后，会出现过敏性的色斑、皮炎等症状，更严重人员会出现坏死病症，并诱发哮喘、过敏性鼻炎等，同时还会减弱人体的免疫系统甚至危及生命健康。

综上所述，室内除甲醛成为了焦点问题。目前除甲醛的方法包括植物吸附法、物理吸附法、催化氧化法、光催化法等四种主要方法。其中，光催化法是最行之有效的方法，但光催化法需要重点解决光催化效率和光催化剂的固载效果等两大问题。例如以TiO₂为光催化剂，需要解决其薄膜化和固载化问题。即将TiO₂涂敷在多种物质如耐热基材陶瓷、玻璃等表面和非耐热基材塑料等载体的表面。但TiO₂薄膜化存在以下缺陷：制备工艺复杂、薄膜厚度不易控制且容易脱落龟裂、催化效率不高。其固载化由于TiO₂粒子往往聚集在一起，导致吸附能力差，活性中心利用率低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于室内甲醛净化的壁纸复合材料制备方法，以克服目前除甲醛光催化效率低下和催化剂固载效果差的问题，本发明能够提高光催化效率和甲醛转化率，同时还将甲醛以二氧化碳和水形式释放出去，对于室内空气的净化和打造宜居环境具有积极意义。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种用于室内甲醛净化的壁纸复合材料制备方法，包括以下步骤：

步骤一：片状MXene/S-GQDs/TiO₂的制备

先将S-GQDs和TiO₂经过超声处理，再进行水热反应后，经过干燥、研磨得到S-GQDs/TiO₂复合材料，将S-GQDs/TiO₂复合材料加入HCl溶液进行质子化，然后加入MXene进行搅拌，通过静电自组装得到片状MXene/S-GQDs/TiO₂；

步骤二：壁纸复合材料的制备

以壁纸原纸为纸基载体，取片状MXene/S-GQDs/TiO₂分散于乙醇溶液中，采用涂布法将MXene/S-GQDs/TiO₂均匀施胶于壁纸原纸表面后进行干燥，得到壁纸复合材料。