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当代化工研究
weflat
绿色化工
2016-09
活性炭复载光催化防雾霾空气净化口罩的研制
★李一帆
（中南林业科技大学湖南410000）
摘要：纳来光催化刺在光的熙射下，可以产生氧化能力很强的自由氢氧基和活性氧，可氧化分解各种有机化合物和部分无机物，能破坏期菌的细胞膜和化病毒的安白质，可承灭天细菌和分解有机污染物，把有机污染物分解成无污染的水和二氧化镜，国而具有根强的承菌除臭、防霉、防污自洁、净化空气功能。本文以具有直通孔的股粘活性发为复合载体，采用浸涂法将纳来二氧化钛围定在活性发载体上，活性废复合光催化薄层。通过活性炭的吸附作用减少空气中的污象物进入人体，复合二氧化铁提高光维化效率，同时达别了活性疚的再生，使口军可重复使用。
关键词：雾虚；活性炭；光维化；口军
中图分类号：X
文献标识码：A
DevelopmentofActiveCarbonReloadingPhotocatalysisHaze-preventedandAir
purified BreathingMask
LiYifan
(South Central Forestry S&T university, Hunan, 410000)
Abstracf: Under rhe irradiationt of lighr, nano lighz catalysr can produce free hydroxyl and reacrive oxygen, which have strong oxido rion ability and ir cant axidate and resolve wariours organic compotends and some inorganic mafters, besides, it can destroy rhe cell membranes of bacteria and rhe proteins of carring virus and ir can kil bacteria and resolve organic pollutants and resolve the organic pollutants into non-polluted carbon dioxide and warer,so ir has strong functions of sterilization, deodorizazion, moarldproof. zymosis proofing, antipollartion and self-cleaning and air purification. This paper fakes rhe adhesive acive carbon with straighr-rhrough hole as the composite carrier and adoprs the dip coaring merhod to fix the nano titaniarm dioxide on active carbon carrie and active carbon composite phofocatalytic thtin layer: By the adsorption effec f of active carbon to redhrce the entering of pollutants in the air imo haman body, and composite ritaniam dioxide can improve zhe catalyic eficiency ar rhe same fime,if gers the firnctions of aczive carbon regeneration, which can make zhe breathing mask get retse
Key words: haze; aczive carbonr; phofocatalysis; breazhing mask
近几年雾霆、PM2.5凶猛来袭，全国有近80%的城市空气质量不合格，京津冀地区更是时常遭遇十面“霆”伏，而雾霆的发生与细颗粒物PM2.5密切相关。在PM2.5、甲醛、苯、病毒、细菌等有害物质的裘击下，口罩成为人们追捧的新宠，现在国内外市场上的口罩主要有家用棉布口罩、医用无纺布口罩、活性炭口罩等种类。其中，棉布口罩主要功能就是避免冷空气直接进入呼吸道，起到防寒保暖的作用，但是棉布口罩对于防尘防菌的效果几乎没有，在流行病高发期和雾霆天气，基本无防护作用。医用无纺布口罩对防细菌和病菌感染的作用很大，但是贴合性较差，不能真正起到防尘防菌的作用。活性炭口罩，顾名思义，就是在口罩夹层内加入活性炭，凭借其较强的吸附能力，减少进入人体内部的污染物。但是活性炭的物理吸附会导致活性炭口罩的吸收速率随若污染物在活性炭表层的积累而逐渐变慢，所以必须定期进行更换或定期进行清洗，造成极大地资源及经济的浪费，所以也具有一定的局限性。近几年来，随着科技的不断发展，光催化技术由于其极强的杀菌、除臭、净化空气等功能逐渐进入到人们的日带生活中。目前光催化技术的研究主要还是侧重于对工业废水的处理，而在防雾霾口罩方面研究较少。所以，如果能够将具有较强物理吸附性能的活性炭与光催化技术相结合来制备一种活性炭复合光催化防雾霆口罩，不仅可以解决活性炭口罩本身存在的资源浪费问题，还可以大大提高口罩本身的性能，前景广阔，意义重大。
1.实验部分万方数据
(1)口率的制备
外层采用具污染物质有阻隔作用医用无纺布，首先可以对污染物进行第一层高效阻挡，使可吸入颗粒物必须先经过第一层过滤才可以进入中层，减少了部分污染物对体内的危害。其次医用无纺纱布防磨损性能较好，可以减少使用过程中的磨损，延长口罩寿命。
其次口罩中层为活性炭且附着光触媒层可充分吸引包含在口罩内层的小分子有机物（如可吸入颗粒物、甲醛因子等），减少有毒有害物质进入体内的可能性，并利用光催化原理，高效分解污染物，活性炭的吸附作用加上光触媒的分解作用，快速消灭对人体有害的污染物，生成对人体无害的水和二氧化碳，同时光触的媒还可以促使活性炭再生，避免了使用者不用定期更换口罩内的活性炭层的麻烦与造成的浪费。在制作光触媒时，我们采用高催化活性的纳来级二氧化钛，同时掺入一部分其他具有催化作用的光触媒材料。提高其杀菌、除臭、防霉、防污自洁、净化空气功能。布料采用过滤棉，对有害气体，可吸入颗粒物进行二次过滤，可以阻挡未被完全除去的病毒、工业粉尘和毒气等进入人体，且柔软舒适，给脸部以舒适感。同时采用可拆卸夹层作为中层，方便使用者清洗靠近脸部的口罩内层，达到口罩的多次循环使用。
最后一层，采用静电过滤棉层，防止活性炭纤维滤片内部细微碳粉颗粒的泄露，对人体造成伤害。
三层的设计方案减轻了人们在带有传统防雾霾口罩的室