本发明属于装修污染气体清除技术领域，具体涉及一种污染气体净化颗粒及其制备方法。
背景技术：
现有技术对甲醛处理有两种原理，即物理吸附和化学氧化分解。物理吸附对甲醛吸附困难，易造成吸附饱和；吸附饱和后在温度、相对湿度等外界影响因素变化时，例如温度升高时，甲醛活性增强，甲醛会很容易脱附，造成更严重的二次污染。喷雾氧化剂(例如某些甲醛清除剂)持续时间短，对人体和室内家具有危害。此外，光触媒除甲醛使用条件苛刻，不适合家中使用，价格昂贵。纳米光触媒价格更为昂贵，分解甲醛效率低。
市面上产品单一，不能全面去除室内的污染气体。大部分只能去除一种单一的污染气体，而室内的有毒气体是多种的。在符合使用条件的前提下，只对甲醛有效果，对苯、氨、tvoc无效；而甲醛超标的室内，苯、氨、tvoc大部分也是呈现超标状态的。消费者除甲醛代价高，自己除甲醛难只能找专业除甲醛公司，但是除甲醛公司价格昂贵，一般都要40～60元一平米。除甲醛产品物理吸附型占了大部分市场，但是物理吸附对甲醛效果非常微弱，还很容易造成二次污染，危害大。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种污染气体净化颗粒，可将物理吸附与化学分解结合起来，快速有效除去密闭空间的污染气体。
本发明的另一个目的是提供一种污染气体净化颗粒的制备方法。
为了实现以上目的，本发明采取的技术方案为：污染气体净化颗粒的制备方法，包括以下步骤：
1)制备a组份：将海泡石、凹凸棒土、硅藻土和活性炭粉均碎至300nm级粉体；将负离子粉、膨润土以及氧化锰过200目筛；分别取质量份数为20～25份的海泡石粉、25～30的凹凸棒土粉、20～30份的硅藻泥粉、10～15份的活性炭粉、0.6～0.8份的负离子粉、18～20份的膨润土以及7～9份的氧化锰混合后进行造粒，形成a粒子，将a粒子干燥并活化，即得a组份；
2)制备b组份：将高锰酸钾溶于水中配制成配制质量浓度为2.3～3.8％的高锰酸钾水溶液，备用；将强疏水固体粉碎成18～25nm的强疏水粒子；将强疏水粒子与高锰酸钾溶液混合，以对强疏水粒子进行浸渍，浸渍后过滤，得到负载高锰酸钾的强疏水粒子，后对负载高锰酸钾的强疏水粒子进行造粒，得到b微球，之后对b微球进行活化，得b组份；
3)将a组份与b组份按照质量比为1:1～3:1混合，即得污染气体净化颗粒。
进一步地，对步骤1)中所述海泡石和凹凸棒土进行分离提纯，分离提纯方法为沉降24h，后在100r/min～200r/min转速下离心10～20min。
进一步地，步骤1)中所述干燥温度为120～150℃，干燥时间为3～5h。
进一步地，步骤1)中所述活化温度为800～900℃，活化时间为30～90min。
进一步地，步骤2)中所述强疏水粒子与高锰酸钾溶液的高锰酸钾的质量比为5:1～10:1。
进一步地，步骤2)中所述强疏水固体为氧化铝、二氧化硅、碳酸钙中的一种或几种。
进一步地，步骤2)中所述浸渍的时间为24～48h。
进一步地，步骤2)中所述活化为在60～80℃条件下真空干燥1～3h。
污染气体净化颗粒，即采用上述污染气体净化颗粒的制备方法所制备的污染气体净化颗粒。
本发明的有益效果：
本发明的污染气体净化颗粒，a组份的内部空隙密度非常高而且有规则，有大量小于1nm以内的晶格孔隙，孔隙表面带极性，因此对极性气体化合物有强大的主动吸附能力。其中海泡土和凹凸棒的纳米晶格可以吸附空气中的苯、氨等有毒有害的纳米级小分子极性物质，而硅藻土除了可以吸附大分子空气杂质，还提供吸附通道，提高a组份的吸附效果。a组份本身带有弱电性，大部分有毒气体都是极性分子，所以相互之间的吸附能力更强。a组份具有有吸附速度快、针对性吸附极性分子且可以循环使用等特点。
本发明的污染气体净化颗粒，b组份主要依靠高锰酸钾的强氧化性将甲醛分解，具体反应过程为：甲醛先被氧化生成甲酸，甲酸继续被氧化生成碳酸，碳酸不稳定分解生成二氧化碳和水。具体反应式为2kmno4+hcho＝k2mno4+mno2+co2+h2o，催化剂为活性氧化铝球。此外b组份结构稳定，与甲醛反应过后不变形，根据反应物不同最后呈现为不同的颜色，例如和甲醛反应之后会变为黑色或者黑褐色，即b组份主要用来分解甲醛气体。
本发明的污染气体净化颗粒，b组份对甲醛属于分解反应，把甲醛分解为对人体无害的二氧化碳和水，不存在物理吸附中的吸附饱和和脱附的问题。a组份对苯、氨等总挥发性有机物(tvoc)是主动吸附，解决了其他产品只除甲醛的单一性。a组份吸附效果很明显，优于活性炭对这些有毒气体的吸附能力。a组份在主动吸附时能带动空气流动，加速了b组份对甲醛的分解，克服了氧化分解被动分解速率慢的缺点。a组份与b组份组合使用，即物理吸附与化学分解相互配合，物理吸附与化学分解相互促进对甲醛以及tovc的去除效果较好。
本发明的污染气体净化颗粒，可快速高效的去除室内或车内等密闭空间中的甲醛以及tovc等对人体有害气体，使得室内或车内等空间的空气较为安全。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
本实施例的污染气体净化颗粒的制备方法，包括以下步骤：
1)制备a组份：将海泡石和凹凸棒土分别置于沉降池中，沉降24h。在100r/min条件下离心15min，过滤并干燥，粉碎至300nm级粉体。将硅藻土和活性炭粉碎至300nm级粉体。分别取20kg的海泡石粉、25kg的凹凸棒土粉、20kg的硅藻泥粉、10kg的活性炭粉、0.6kg的负离子粉、20kg的膨润土以及7kg的氧化锰，置于造粒机中混合造粒，得到a料球，将a料球置于低温干燥炉中，在120℃条件下干燥5h，之后将干燥后的a料球置于高温活化炉中，在800℃条件下进行活化60min，即得a组份。a组份为紫色颗粒状。
2)制备b组份：将高锰酸钾溶于水中配制成质量浓度为2.3％的高锰酸钾水溶液。取氢氧化铝，置于脱水炉中焙烧成氧化铝，将氧化铝粉碎成18nm的氧化铝粒子。将氧化铝粒子与高锰酸钾溶液按照氧化铝与高锰酸钾的质量比为5:1混合，使氧化铝粒子在高锰酸钾溶液中浸渍24h，过滤，将氧化铝粒子与高锰酸钾溶液分离，将浸渍过高锰酸钾溶液的氧化铝粒子，进行造粒，得到3mm的氧化铝微球，将氧化铝微球在60℃条件下真空干燥3h，以对氧化铝微球进行活化，活化后即得b组份，b组分中高锰酸钾的含量为8％。b组份为黑色颗粒状。
3)将a组份与b组份按照质量比为1:1混合，即得污染气体净化颗粒。
本实施例的污染气体净化颗粒，即采用上述污染气体净化颗粒制备方法制备的污染气体净化颗粒。
实施例2
本实施例的污染气体净化颗粒的制备方法，包括以下步骤：
1)制备a组份：将海泡石和凹凸棒土分别置于沉降池中，沉降24h。在150r/min条件下离心10min，过滤并干燥，粉碎至300nm级粉体。将硅藻土和活性炭粉碎至300nm级粉体。分别取25kg的海泡石粉、28kg的凹凸棒土粉、25kg的硅藻泥粉、12kg的活性炭粉、0.7kg的负离子粉、20kg的膨润土以及7kg的氧化锰，置于造粒机中混合造粒，得到a料球，将a料球置于低温干燥炉中，在130℃条件下干燥4h，之后将干燥后的a料球置于高温活化炉中，在900℃条件下进行活化30min，即得a组份。
2)制备b组份：将高锰酸钾溶于水中配制成质量浓度为3％的高锰酸钾水溶液。取二氧化硅粉末。将二氧化硅粉末与高锰酸钾溶液按照二氧化硅与高锰酸钾的质量比为8:1混合，使二氧化硅在高锰酸钾溶液中浸渍32h，过滤，将二氧化硅与高锰酸钾溶液分离，将浸渍过高锰酸钾溶液的二氧化硅，进行造粒，得到5mm的二氧化硅微球，将二氧化硅微球在80℃条件下真空干燥1h，以对二氧化硅微球进行活化，活化后即得b组份；
3)将a组份与b组份按照质量比为2:1混合，即得污染气体净化颗粒。
本实施例的污染气体净化颗粒，即采用上述污染气体净化颗粒制备方法制备的污染气体净化颗粒。
实施例3
本实施例的污染气体净化颗粒的制备方法，包括以下步骤：
1)制备a组份：将海泡石和凹凸棒土分别置于沉降池中，沉降24h。在200r/min条件下离心20min，过滤并干燥，粉碎至300nm级粉体。将硅藻土和活性炭粉碎至300nm级粉体。分别取23kg的海泡石粉、30kg的凹凸棒土粉、30kg的硅藻泥粉、15kg的活性炭粉、0.8kg的负离子粉、18kg的膨润土以及8kg的氧化锰，置于造粒机中混合造粒，得到a料球，将a料球置于低温干燥炉中，在150℃条件下干燥3h，之后将干燥后的a料球置于高温活化炉中，在850℃条件下进行活化90min，即得a组份。
2)制备b组份：将高锰酸钾溶于水中配制成质量浓度为3.8％的高锰酸钾水溶液。取氢氧化铝，置于脱水炉中焙烧成氧化铝，将氧化铝粉碎成25nm的氧化铝粒子。将氧化铝粒子与高锰酸钾溶液按照氧化铝与高锰酸钾的质量比为7:1混合，使氧化铝粒子在高锰酸钾溶液中浸渍36h，过滤，将氧化铝粒子与高锰酸钾溶液分离，将浸渍过高锰酸钾溶液的氧化铝粒子，进行造粒，得到4mm的氧化铝微球，将氧化铝微球在70℃条件下真空干燥1h，以对氧化铝微球进行活化，活化后即得b组份；
3)将a组份与b组份按照质量比为1:1混合，即得污染气体净化颗粒。
本实施例的污染气体净化颗粒，即采用上述污染气体净化颗粒制备方法制备的污染气体净化颗粒。
实施例4
本实施例的污染气体净化颗粒的制备方法，包括以下步骤：
1)制备a组份：将海泡石和凹凸棒土分别置于沉降池中，沉降24h。在180r/min条件下离心12min，过滤并干燥，粉碎至300nm级粉体。将硅藻土和活性炭粉碎至300nm级粉体。分别取24kg的海泡石粉、27kg的凹凸棒土粉、28kg的硅藻泥粉、13kg的活性炭粉、0.8kg的负离子粉、19kg的膨润土以及9kg的氧化锰，置于造粒机中混合造粒，得到a料球，将a料球置于低温干燥炉中，在150℃条件下干燥3h，之后将干燥后的a料球置于高温活化炉中，在800℃条件下进行活化60min，即得a组份。
2)制备b组份：将高锰酸钾溶于水中配制成质量浓度为2.3％的高锰酸钾水溶液。取氢氧化铝，置于脱水炉中焙烧成氧化铝，将氧化铝粉碎成18nm的氧化铝粒子。将氧化铝粒子与高锰酸钾溶液按照氧化铝与高锰酸钾的质量比为5:1混合，使氧化铝粒子在高锰酸钾溶液中浸渍36h，过滤，将氧化铝粒子与高锰酸钾溶液分离，将浸渍过高锰酸钾溶液的氧化铝粒子，进行造粒，得到3mm的氧化铝微球，将氧化铝微球在80℃条件下真空干燥2h，进行活化，活化后即得b组份；
3)将a组份与b组份按照质量比为1:1混合，即得污染气体净化颗粒。
本实施例的污染气体净化颗粒，即采用上述污染气体净化颗粒制备方法制备的污染气体净化颗粒。
实施例5
本实施例的污染气体净化颗粒的制备方法，包括以下步骤：
1)制备a组份：将海泡石和凹凸棒土分别置于沉降池中，沉降24h。在100r/min条件下离心15min，过滤并干燥，粉碎至300nm级粉体。将硅藻土和活性炭粉碎至300nm级粉体。分别取20kg的海泡石粉、28kg的凹凸棒土粉、23kg的硅藻泥粉、10kg的活性炭粉、0.6kg的负离子粉、20kg的膨润土以及9kg的氧化锰，置于造粒机中混合造粒，得到a料球，将a料球置于低温干燥炉中，在120℃条件下干燥5h，之后将干燥后的a料球置于高温活化炉中，在900℃条件下进行活化30min，即得a组份。
2)制备b组份：将高锰酸钾溶于水中配制成质量浓度为3.4％的高锰酸钾水溶液。取氢氧化铝，置于脱水炉中焙烧成氧化铝，将氧化铝粉碎成22nm的氧化铝粒子。将氧化铝粒子与高锰酸钾溶液按照氧化铝与高锰酸钾的质量比为10:1混合，使氧化铝粒子在高锰酸钾溶液中浸渍48h，过滤，将氧化铝粒子与高锰酸钾溶液分离，将浸渍过高锰酸钾溶液的氧化铝粒子，进行造粒，得到3mm的氧化铝微球，将氧化铝微球在70℃条件下真空干燥3h，进行活化，活化后即得b组份；
3)将a组份与b组份按照质量比为3:1混合，即得污染气体净化颗粒。
本实施例的污染气体净化颗粒，即采用上述污染气体净化颗粒制备方法制备的污染气体净化颗粒。
试验例
采用qb/t2761-2006标准方法测定本发明的产品对空气中的污染物的去除率，包括以下步骤：
1)选定1.5m3的试验舱，测定试验舱内的甲醛、氨、苯以及tovc的空白试验舱浓度值，测定结果如表1所示。
2)将实施例1制备的紫色的颗粒状的a组份与黑色的颗粒状的b组份的混合物置于上述1.5m3的试验舱内进行实验，放置时间为24h。
3)测定放入实施例1制备的产品24h后的试验舱内的甲醛、氨、苯以及tovc的样品试验舱浓度值，测定结果如表1所示。
4)采用计算式(1)对实施例1制备的产品24h的对各种空气中的污染物的去除率。
式中：
y为去除率；
ca为空白试验舱浓度值；
cb为样品试验舱浓度值；
计算的实施例1制备的产品24h的对各种空气中的污染物的去除率的结果如表1所示。
表1实施例1制备的产品对空气中的各种污染物去除率测定结果
由表1可见，本发明的实施例制备的产品对空气中的甲醛、氨、苯以及tovc等在24h内的去除率分别为98.1％、90.3％、87.5％以及92.5％，可对密闭空间的空气中的多种污染物进行快速去除，且去除率较高。相对于仅对部分污染物进行清除的前产品，本发明的污染气体净化颗粒可全面清除车内、房屋内等密闭空间的空气中的污染物。