[发明专利]一种环保型降解光触媒甲醛清除剂

说明书

本发明属于甲醛清除领域，具体为一种环保型降解光触媒甲醛清除剂。本发明在二氧化硅气凝胶前驱体中引入偏钼酸铵，再将得到的气凝胶浸入MoO₃·0.55H₂O光催化剂的合成体系中，得到了具有优良的室内除甲醛性质的甲醛清除剂。进一步的，本发明将碳化剂同时引入二氧化硅气凝胶前驱体，经高温碳化后，进一步提升本发明制得的甲醛清除剂的性能。本发明合成出的环保型降解光触媒甲醛清除剂弥补了室内空间大、不透光且属于气相光催化，直接将光触媒材料喷涂于墙壁、地板等甲醛挥发性材料的表面，光触媒材料对甲醛的降解能力受到光线的限制，效率极低，依然无法有效的清除甲醛的缺点，具有环保、无毒、能够长效清除室内甲醛的性质。

技术领域

本发明属于甲醛清除领域，具体为一种环保型降解光触媒甲醛清除剂。

背景技术

甲醛，又称蚁醛，分子量30.03，化学式HCHO或CH₂O。无色气体，有特殊的刺激气味，对人眼、鼻等有刺激作用。甲醛可经呼吸道吸收，其通过致组织活性氧增加、脂质过氧化反应、影响机体的免疫系统以及生物大分子作用等使机体发生损伤。甲醛对皮肤黏膜具有刺激作用，对人体具有致敏作用。长期暴露于甲醛可降低机体的呼吸功能、神经系统的信息整合功能和影响机体的免疫应答，对心血管系统、内分泌系统、消化系统、生殖系统、肾也具有毒性作用。全身症状包括头痛、乏力、食欲缺乏、心悸、失眠、体重减轻及自主神经紊乱等。2017年10月27日，世界卫生组织国际癌症研究机构公布的致癌物清单中，将甲醛放在一类致癌物列表中。2019年7月23日，甲醛被列入有毒有害水污染物名录(第一批)。

现代生活中甲醛的主要来源包括装修材料及新的组合家具，化纤地毯、室内吸烟等。因为甲醛具有较强的粘合性，还具有加强板材的硬度及防虫、防腐的功能，所以用来合成多种粘合剂。板材中残留的或未参与反应的甲醛会逐渐向周围环境释放，形成空气中的甲醛。固化了的胶层在一定条件下也会降解裂化释放出甲醛。温度越高，释放量越大。随着人们生活水平的日益提高，室内装修已非常普遍。故而甲醛污染问题已引起人们的广泛关注。

室内甲醛的防治，不仅要对装修材料提出高要求，还需对装修后室内空气进行持续的净化，使室内甲醛含量保持在正常范围之内。治理室内空气中甲醛常见的方法是种植绿色植物、使用空气净化器或者物理吸附，这些方法可以在一定程度上降低室内甲醛的浓度，但效率低且不彻底，仅有少量的甲醛被分解，大部分只是从空气中转移到吸附材料中，一旦吸附饱和反而会产生二次污染。

光触媒技术是指以二氧化钛为代表的纳米材料能够在光照射下，将光能转变为化学能，从而促使有机物合成或使得有机物完成降解的过程，这也叫做光催化过程。所以，光触媒技术也被称为光催化技术。光触媒利用自然界中的光能转化为化学反应所需的能量，产生催化作用，使周围的氧气和水分子被激发成高氧化性的羟基自由基和超氧自由基。它可以分解所有有机物质和一些对人体和环境有害的无机物质，不仅可以加速反应，还可以利用自然界来确定，而不会造成资源浪费和额外污染。这一技术可广泛用于空气净化、抗菌防霉、除臭除味、水净化等多种领域，也是非常有研究前景的领域。

采用光催化剂除甲醛已经引起了科学界的广泛关注，其具有安全、反应条件温和、氧化能力强的优点，几乎可以对所有的有机分子进行氧化分解；然而，光触媒材料在实际应用中依然存在着许多问题，尤其是在针对室内装修污染时，由于室内空间大，采用空气净化剂的形式很难有效的去除甲醛等异味；而室内环境不透光且属于气相光催化，直接将光触媒材料喷涂于墙壁、地板等甲醛挥发性材料的表面，光触媒材料对甲醛的降解能力受到光线的限制，效率极低，依然无法有效的清除甲醛。因此，开发一种能够在室内有效去除甲醛的新型光触媒材料是十分有意义的。

CN 110237705 A公开了一种高效环保复合纳米光触媒甲醛清除剂，所述纳米光触媒剂含有纳米TiO₂光触媒剂、烷基磺酸盐和有机硅的混合物。其缺陷很明显，不适用于室内甲醛的有效清除。

发明内容