腈化钛在制备空气净化剂中的应用

背景及概述

腈化钛分子式:TiCN，是一种有机金属化学物质。

应用 ^[1-4]

 一、用于制备一种多功能空气净化剂

目前，城市的空气质量不断下降，已经严重威胁到城市居民的身体健康，因此人们 对于净化空气的治理工作越来越关注。CN201610941759.9提供一种多功能空气净化剂，由以下重量份的原料制备而成：环丙基甘氨酸10-19份、菱沸 石5-12份、氢灰钙粉7-13份、木质素2-6份、介孔羟基磷灰石4-7份、电解铝废渣3-7份、腈化钛5-10份、活性氧化铝2-6份、2-正辛基噻吩4-8份、海藻酸钾3-9份、托玛琳粉5-9份、磷酸铁 2-7份、碲化铋2-5份、氟磷酸锶1-6份、聚尿素纤维3-8份、锐钛型钛白粉5-10份、蒸馏水32- 45份、无水乙醇8-18份、磷酸3-8份。

多功能空气净化剂的制备工艺，包括以下步骤：

步骤1、按上述重量份称重各原料;

步骤2、将氢灰钙粉、电解铝废渣、腈化钛、活性氧化铝和锐钛型钛白粉加入蒸馏水中， 分散均匀，再依次加入磷酸、海藻酸钾、环丙基甘氨酸，以700-1200rpm的速度搅拌40-80分 钟，得A溶液；

步骤3、将环丙基甘氨酸、木质素、2-正辛基噻吩、聚尿素纤维和无水乙醇混合搅拌均 匀，得B溶液；

步骤4、将B溶液加入A溶液中，搅拌混合均匀，再加入余下原料，以500-1000rpm的速度 搅拌60-120分钟，研磨过滤，静置24小时，即得。

本发明制备的空气净化剂对甲醛、SOx、NOx气体以及重金属铅均具备良好的去除效果， 其去除率分别高于78%、82%、77%和65%，该空气净化剂功能多样，可有效的处理净化多种有 害物质，净化效果好且持续性佳，具备非常好的应用价值。

二、制备一种高效空气净化材料

CN201610940736.6提供一种高效空气净化材料，由如下重量份的原料制备而成：钛酸铁4.2-9份、掺镓氧化铟锌3.6-5.4份、钛酸锶3.7-7份、腈化钛6.9-9.4份、钼酸铈 2.5-6份、二甲基丙烯酸乙二醇酯2.7-5.3份、5-丁基海因酸1.5-4.6份、松花粉多糖0.3-1.2 份、聚乙烯醇2.2-5份、拟薄水铝石1.4-3份、奇冰石粉0.7-2份、磷酸镧纳米线3.1-6份、偏铝 酸锂4.4-8.3份、氢氧化铪3.6-5.2份、魔芋甘露聚糖1.2-4份、聚钨酸钠3.2-4.8份、硒代氨 基酸2.4-5份、聚合硫酸铝铁4.5-7份。

制备方法，包括如下制备步骤：

步骤1）将镧盐和磷酸盐按1:1-3的质量比加入去离子水中，加热至40-80℃搅拌20- 50min，制成前驱液；然后转移至反应釜中，控制反应釜中压力为12-30MPa，先升温至120-150℃下保温反应5-10h，然后升温至190-250℃，保温10-24h，自然冷却至室温，过滤、洗涤 并干燥，即得磷酸镧纳米线；

步骤2）将钛酸铁、掺镓氧化铟锌、钛酸锶与步骤1）中的磷酸镧纳米线进行预混合，然后 加入奇冰石粉和魔芋甘露聚糖，混合均匀，得物料I；

步骤3）将腈化钛、钼酸铈、聚合硫酸铝铁、偏铝酸锂、聚钨酸钠和氢氧化铪混合均匀，得物料II；

步骤4）将余下原料在80-110℃下搅拌混合30-120min，加入上述步骤中的物料I、物料 II，继续搅拌混合均匀，烘干后研细即得高效空气净化材料。

本发明的有益效果为：本发明制备的空气净化材料可对多种污染物均具有净化效果，其对甲醛的净化率高达 95%以上，对苯的净化率高达90%以上，对NO的净化率高达85%以上，净化效果良好，同时不产 生二次污染，适用范围广，使用灵活方便，市场前景广阔。

三、用于制备一种重金属-有机物协同净化剂

工业生产中会产生大量的废水，尤其是随着制药、造纸、皮革鞣洗、金属元素提炼 等行业发展迅速，产生含重金属的废水越来越多。由于这些重金属的高毒性和难降解性，能在水体动、植物体和土壤中富集，并通过食物链等途径危害人体健康，严重影响周边群众的正常生活。

CN201610940725.8提供一种重金属-有机物协同净化剂，由以下重量份的原料制备而得：聚合硫酸铝铁6-17份、聚合硅酸铝4-10份、甘氨脱氧胆酸钠2-8份、双甘氨肽3-7份、银 杏黄酮1-5份、NA-X沸石3-8份、磷酸三钙2-6份、改性淀粉3-7份、磺化钙5-10份、钼酸铈4-10 份、氢灰钙粉1-7份、钛酸锰3-9份、1-(2-羟乙基)咪唑1-5份、腈化钛4-8份、聚磷酸铵3-8份、 海藻酸1-4份、焦硼酸钾4-10份、氨甲基聚丙烯酰胺4-8份、甲壳素2-6份、甘蔗渣纤维素粉5- 9份、醋酸锌铵2-7份、脂肪醇聚氧乙烯醚磺基琥珀酸单酯二钠4-9份、去离子水26-38份。

本发明提供的净化剂对废水中的重金属Cd的去除率达92.6~94.9%，对Pb的去除率达 90.5~94.1%，对As的去除率达93.8~96.2%，同时对有机物也有良好的去除效果，净化后的水 质的COD的去除率达74.8~77.6%。本发明提供的净化剂对废水中的重金属和有机物具有协 同净化效果，净化后的水质可达到国家排放标准要求，非常适宜应用于污水净化处理行业。

四、制备一种复合陶瓷砧板

CN201810360042.4提供一种复合陶瓷砧板的制备方法，所制备的砧板具有很好的力学性能，其断裂韧度高，韧性佳，抗弯强度高，硬度大，易清洗，不易滋生细菌，且耐磨损，使用寿命长。

技术方案：一种复合陶瓷砧板的制备方法，成分按重量份计，包括以下步骤：

（1）将6-8份纳米碳黑、1-2份鱼骨生物炭和3-5份硅微粉混合，置于不锈钢真空罐中密封抽真空后通入氩气保护，以不锈钢球为磨介，采用行星式球磨机在转速170-180rpm下进 行研磨22-24h，其中，球料比为25:1；

（2）加入0.2-0.5份羧甲基纤维素、0.2-0.5份海藻酸钠和50-70份去离子水，放入搅拌 砂磨分散机搅拌罐中，在转速900 rpm下搅拌15-18h，取出后放入烘箱中干燥24 h，过80目筛，弃去大颗粒；

（3）加入20-30份去离子水、10-15份无水乙醇和3-5份聚环氧乙烷，在三维混料机中湿 法球磨60-80 min，通过喷雾干燥形成复合球形颗粒，喷雾干燥进口温度为130-150℃，出口温度为75-90℃，压力为0.08-0.1 MPa；

（4）将复合球形颗粒、3-5份纳米氮化钛、20-30份腈化钛、2-4份钇铝石榴石粉和40-60 份无水乙醇混合，采用行星球磨机混合球磨24-26 h，其中，球料质量比为2:1；

（5）取出后烘干，过40目筛，加入2-3份聚阴离子纤维素、1-2份润滑剂和10-20份去离子水，搅拌混合均匀；

（6）放入石墨模具中，利用千斤顶对其进行预冷压；

（7）进行烧结，在氮气保护气氛下，将温度升高至600-700℃，保温10-15min，压力 32MPa；

（8）继续升温，将温度升至1500-1700℃，保温1h，压力32MPa，随炉冷却即得。

本发明复合陶瓷砧板有效地避免了木质或塑胶类的砧板在多次使用后会留下 刀痕，容易藏污纳垢，革生细菌，或者在处理鱼、肉、葱、蒜后，气味难除，不易清洗等缺点。本发明复合陶瓷砧板耐磨损，使用寿命长。

主要参考资料

[1] CN201610941759.9 一种多功能空气净化剂及其制备工艺

[2] CN201610940736.6 一种高效空气净化材料及其制备方法

[3] CN201610940725.8 一种重金属-有机物协同净化剂及其制备方法、用途

[4] CN201810360042.4 一种复合陶瓷砧板的制备方法