[發明專利]一種抗菌除甲醛催化材料及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201910905666.4
• 申請日: 2019-09-24
• 公開（公告）號: CN110639550B
• 公開（公告）日: 2021-05-07
• 發明（設計）人: 肖凱軍;葉鵬輝;銀玉容;龔勝
• 申請（專利權）人: 華南理工大學;廣東華凱明信科技有限公司
• 主分類號: B01J23/89
• 分類號: B01J23/89;B01D53/86;B01D53/72;C09D125/14;C09D5/14
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 羅嘯秋

本發明屬于催化材料及涂料技術領域，公開了一種抗菌除甲醛催化材料及其制備方法和應用。將高錳酸鹽、鐵鹽、草酸鹽和硝酸銀加入到水中，攪拌混合均勻后于70～120℃溫度下水熱反應，反應結束后自然冷卻至室溫，固體產物經分離、洗滌、干燥，得到粉末狀抗菌除甲醛催化材料。將抗菌除甲醛催化材料與鈦白粉、苯丙乳液和水攪拌混合，再加入助劑攪拌混合均勻，得到抗菌除甲醛涂料。本發明所得催化材料可以在室溫無光的條件下，對甲醛進行高效的催化氧化，將甲醛降解為無害的二氧化碳和水。所得抗菌除甲醛涂料能夠很好的涂抹在人造板材、塑料墻紙、墻壁上，并且安全無毒、無任何異味。能夠更加迅速、安全、長期的降解甲醛。

技術領域

本發明屬于催化材料及涂料技術領域，具體涉及一種抗菌除甲醛催化材料及其制備方法和應用。

背景技術

甲醛是一種具有強烈刺激性氣味的無色氣體，能與水、乙醇、丙酮等有機溶劑按照任意比例混溶。甲醛的主要危害表現為對皮膚黏膜的刺激作用，甲醛濃度過高會引起急性中毒，表現為眼紅、眼癢、咽喉疼痛、呼吸困難、肺水腫、過敏性皮炎、肝轉氨酶升高等。長期接觸甲醛可引發呼吸功能障礙和肝中毒病變等。室內環境中的甲醛主要來源于家具、墻壁涂料、墻紙、地板等，而且室內甲醛的釋放可持續3-5年甚至更長時間。并且一般的建筑裝飾材料不具有殺死細菌、防霉的功能。但是在很多建筑裝飾材料在使用中易在墻體表面易滋生蟲卵和霉菌，特別是在潮濕地區，同時建筑的內墻涂料表面的暴露面積大，是真菌、細菌、蟲卵滋生的主要的位置。這些真菌、細菌、蟲卵的大量繁殖會嚴重的破壞涂料表面的美觀以及影響人類的健康。并且，人們對室內裝修、裝飾材料，特別是涂料的安全性，功能的要求越來越高，對所以生產出能夠有效降解甲醛并具有抗菌功能的建材產品就顯得格外的重要。

目前，利用涂料去除甲醛主要有物理吸附法、光催化氧化法、化學固定法，但大多數方法只能短期控制，無法達到長期有效的去除。物理吸附法常用多孔材料作為吸附劑，但當吸附甲醛含量過大時，容易脫附，造成二次污染。如CN101560339A通過物理吸附對甲醛有一定的清除效果，但只是短時有效，易脫附。CN103509414A采用光觸媒法除甲醛，其原理是活性炭將甲醛氣體吸附在微孔中，納米TiO₂在光照下，與空氣中的氧氣和水生成負離子和羥基自由基，可以將甲醛降解為無害的二氧化碳和水。這種方法具有高效、無二次污染的優點，但是只能在光照條件下進行，大大限制了其推廣使用。

目前，依靠添加抗菌劑來實現涂料的抗菌功能，抗菌劑分為天然抗菌劑、有機抗菌劑、無機抗菌劑。銀抗菌防腐材料具有抗菌性能好，抗菌范圍廣的優點。其抗菌的機理是銀離子與微生物細胞膜結合，穿過細胞膜，進入微生物內部，破壞細胞合成酶的活性，從而破壞微生物的正常代謝，使其死亡。并且，無機抗菌防腐涂料一般將抗菌劑分散在涂料體系中，從而具有制備方法簡單、操作簡單、生產成本低等優點。CN107641456A采用天然有機成分殼聚糖作為抗菌劑，但是殼聚糖具有一定的抗菌效果，但不明顯。CN108707383A采用甲基異噻唑啉酮作為抗菌劑，但甲基異噻唑啉酮具有細胞毒性和神經毒性，對人體具有危害。

發明內容

針對現有的除甲醛涂料需要光的照射才能催化分解甲醛、除甲醛涂料的效果不理想以及安全性等問題，本發明的首要目的在于提供一種抗菌除甲醛催化材料的制備方法。本發明使用原材料豐富、成本低、易獲取的過渡金屬(Mn、Fe)類催化劑，所得催化材料可以在室溫無光的條件下，對甲醛進行高效的催化氧化，將甲醛降解為無害的二氧化碳和水。

本發明的另一目的在于提供一種通過上述方法制備得到的抗菌除甲醛催化材料。

本發明的再一目的在于提供商上述抗菌除甲醛催化材料在制備抗菌除甲醛涂料中的應用。本發明將銀抗菌材料與能夠高效降解甲醛的催化劑相結合，增加了涂料的功能，可以有效地除去在室內裝修過程中家具、墻紙、板材等釋放的甲醛以及有效的抑制真菌、細菌在涂料表面的繁殖，使室內的空氣更快達到國家《居室空氣中甲醛的衛生標準》規定的居室空氣中標準(甲醛的最高容許濃度為0.08mg/m³以下)。

本發明目的通過以下技術方案實現：