[發明專利]一種去除甲醛用天然沸石負載CuO納米管復合材料的制備方法

有效

• 申請號: 201410169278.1
• 申請日: 2014-04-24
• 公開（公告）號: CN103920521A
• 公開（公告）日: 2014-07-16
• 發明（設計）人: 劉志鋒;崔婷;周彩樓;商冬潔;趙玉峰
• 申請（專利權）人: 天津城建大學
• 主分類號: B01J29/00
• 分類號: B01J29/00;B01D53/86;B01D53/72
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技術領域

本發明屬于材料制備領域，具體為一種去除甲醛用天然沸石負載CuO納米管復合材料的制備方法。

技術背景

甲醛已經被世界衛生組織確定為致癌和致畸性物質，是公認的變態反應源，也是潛在的強致突變物之一。甲醛的主要來源于人造木板，裝修材料及家具中的膠合板、大芯板、中纖板、刨花板的粘合劑與熱、潮解時甲醛就被釋放出來，工業廢氣、汽車尾氣、光化學煙霧等在一定程度上也可排放一定量的甲醛。生活中，人們常用的去除甲醛的方法有通風法、綠色植物法、活性炭法、甲醛清除劑法。這些方法不能夠徹底去除甲醛，因此我們將天然沸石合成沸石并負載CuO作為光催化劑，利用其吸附性和降解性能達到徹底去除甲醛的效果。

光催化是以TiO₂、CuO等n型半導體材料為催化劑，利用自然界存在的光能轉換成為化學反應所需的能量，來產生催化作用，使周圍之氧氣及水分子激發成極具氧化力的OH^-及O₂^-自由負離子，幾乎可分解所有對人體和環境有害的有機物質及部分無機物質。半導體光催化可以利用于污水處理、空氣凈化、殺菌抗菌、自清潔等方面。

然而，納米半導體光催化劑粒徑小，容易團聚，不易放置，吸附能力不強，限制了其在甲醛處理方面的應用，因此，科學家們嘗試將納米半導體光催化劑固定到一些載體上，例如粘土，活性炭，沸石分子篩等。沸石不僅具有均勻的、納米級的多孔結構，這種結構可以形成穩定的、分子尺寸的半導體納米團簇，而且具有較大的比表面積、極強的離子交換能力和吸附性能，因而沸石負載型光催化劑顯示出比其他載體更高的活性。天然沸石作為一種非金屬礦物材料，在我國的儲量是相當豐富的。較低的成本、豐富的儲量使天然沸石越來越受到重視。

發明內容

本發明的目的在于提出一種去除甲醛用天然沸石負載CuO納米管復合材料的制備方法。

天然沸石負載CuO納米管復合材料及其制備方法。首先，用鹽酸對天然沸石進行處理，并水浴加熱，攪拌，過濾、洗滌、干燥，熱處理后制備出性能穩定的天然沸石，然后，結合浸漬工藝將天然沸石浸漬在氯化銅溶液中，以四甲基乙二胺為絡合劑，CTAB為軟模板，葡萄糖為還原劑，采用水熱法制備天然沸石負載Cu納米線，最后，采用熱處理法制備天然沸石負載CuO納米管復合光催化材料。

本發明還提出上述方法制備天然沸石負載CuO納米管復合材料的相關工藝參數，具體如下：首先，用0.3mol/L～0.5mol/L的鹽酸對天然沸石進行處理，并在85℃～95℃水浴加熱，攪拌、過濾、洗滌、干燥，500℃～600℃熱處理后制備出性能穩定的天然沸石，然后，以氯化銅為前驅體，配制0.05mol/L～0.2mol/L的溶液，將天然沸石浸漬在溶液中，以2.2mL～2.4mL的四甲基乙二胺為絡合劑，1.5g～2g的CTAB為軟模板，8mmol～10mmol的葡萄糖為還原劑，在150℃～200℃下水熱生長18h～24h，洗滌，干燥，得天然沸石負載Cu納米線，最后，在400℃～500℃下熱處理5h～6h可得天然沸石負載CuO納米管復合光催化材料。

本發明的特點：

1、工藝簡單，成本低，便于實現。

2、制備的天然沸石負載CuO納米管復合材料比表面積大，易于回收，吸附降解性能好。

本制備工藝的使用方法如下：

1、天然沸石負的制備及工藝參數：用0.3mol/L～0.5mol/L的鹽酸對天然沸石進行處理，并在85℃-95℃水浴加熱，攪拌、過濾、洗滌、干燥，500℃～600℃熱處理后制備出性能穩定的天然沸石。

2、典型天然沸石負載Cu納米線的制備及工藝參數：以氯化銅為前驅體，配制0.05mol/L～0.2mol/L的溶液，將天然沸石浸漬在溶液中，以2.2mL～2.4mL的四甲基乙二胺為絡合劑，1.5g～2g的CTAB為軟模板，8mmol～10mmol的葡萄糖為還原劑，在150℃～200℃下水熱生長18h～24h，洗滌，干燥，得天然沸石負載Cu納米線。

3、典型天然沸石負載CuO納米管復合光催化材料的制備及工藝參數：將天然沸石負載Cu納米線在400℃～500℃下熱處理5h～6h可得天然沸石負載CuO納米管復合光催化材料。

具體實施方式

下面通過實施例進一步描述本發明。

實施例