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一种高效净化宠物异味净化材料及其制备方法与流程

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2025-01-02 20:15

【】本发明属于空气净化，具体尤其涉及一种高效净化宠物异味净化材料及其制备方法。

背景技术

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背景技术：

1、宠物在人类生活中扮演着多种重要角色，它们所提供的情感支持与陪伴，可缓解人们的压力与孤独感，有助于改善人们的心理健康，减少抑郁与焦虑的症状，还可激发人们的积极情绪，有助于增强幸福感。但宠物自身会带来一些环境影响，如：宠物毛发与皮屑可能会引起人体过敏反应，宠物体味与排泄物所产生的异味难以去除，而这些都可能会影响人们的健康及人宠和谐共存居住环境。

2、目前，为了净化环境，通常采用单一的空气滤芯（hepa）与设备吸收和净化空气中的毛发、皮屑、粉尘等颗粒物，或者是在设备中添加普通活性炭进一步净化环境空气。但是，仅靠单一的高效空气过滤器与普通活性炭难以去除从宠物身上及其排泄物所产生的挥发性有机气体，如：氨、硫化氢、二氧化硫、三甲胺和甲硫醇等气体，这些气体均属于刺激性气味和恶臭味气体。

技术实现思路

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技术实现要素：

1、本发明的目的在于提供一种高效净化宠物异味净化材料，解决目前从宠物身上及其排泄物所产生的挥发性机气体，如：氨、硫化氢、二氧化硫、三甲胺和甲硫醇等气体难以去除的问题。

2、本发明的另一个目的是提供一种高效净化宠物异味净化材料制备方法。

3、一种高效净化宠物异味净化材料，按重量百分比计，包括30-70%催化改性木质炭、30-70%改性煤质炭；

4、所述催化改性木质炭的原料为：木质粉炭150-160g、胶黏剂30-40g、纳米氧化物40-80g；

5、所述改性煤质炭的原料为：煤质柱状炭150-160g、改性剂22-24g、蒸馏水97-105g。

6、如上所述的高效净化宠物异味净化材料，所述木质粉炭为采用磷酸法生产的ctc值≥140%、碘吸附值≥1400mg/l、细度325目≥90%、ph值≥3、水分≤5%、灰分≤5%、铁盐≤300ppm的木质粉状活性炭。采用化学法生产的木质粉炭，具有发达的中孔结构与高比表面积，能够提供更多的吸附位点；具有高ctc值与碘吸附值，对宠物异味与有机气体具有良好的气体吸附性能、高吸附容量与较快的过滤速度；具有较高的细度与ph值，可增加木质份炭的比表面积与吸附活性；具有低含水量，可减少对吸附性能的负面影响；具有高纯度，含有灰分与铁盐含量低，可减少对吸附性能的干扰，可提高废气的处理率。

7、如上所述的高效净化宠物异味净化材料，所述煤质柱状炭为ctc值≥90%、碘吸附值≥1200mg/l的煤质柱状活性炭。煤质柱状炭具有高机械强度，具有发达的微孔结构与高比表面积，其ctc值与碘吸附值高，具有良好的气体吸附性能与高吸附容量，对宠物异味与有机气体具有极强的吸附能力，具有较好的化学稳定性，能在较宽的ph范围内保持稳定的吸附性能。

8、如上所述的高效净化宠物异味净化材料，所述纳米氧化物为纳米氧化锰、纳米氧化铜、纳米氧化银中一种或多种组合。纳米氧化物具有高比表面积、丰富的表面活性位点，具有良好的氧化还原能力与催化能力，能够与异味物质发生吸附、催化或氧化反应；还具有良好的抗菌性能，对微生物具有较好的抑制与杀灭作用。其次，纳米氧化物经附载木质粉炭的孔结构内，增加吸附和催化分解有机气体的功能，从而提高净化材料的净化效率和使用寿命。

9、如上所述的高效净化宠物异味净化材料，所述改性剂为双氧水、柠檬酸、醋酸、氢氧化钠、硝酸中一种或多种组合。改性剂包括酸性改性剂、碱性改性剂和复合氧化改性剂，用于对煤质柱状炭进行改性，从而有针对性地改善煤质柱状炭的吸附和分解性能，提高净化材料对宠物异味的整体净化效果。所述改性剂可增强煤质柱状炭的表面官能团，使得在与不同有机气体接触时进行有效化学分解，为净化有机气体提供更多功能，从而加强活性炭的净化范围；可与有害气体发生中和分解反应，可改善煤质柱状炭的表面化学性质，提高活性炭的净化效能，同时提高活性炭的使用寿命，降低消费者的消费成本，减少环境被二次污染。

10、一种所述高效净化宠物异味净化材料制备方法，包括以下步骤：

11、（1）催化改性木质炭的制备：

12、a1、备料：按重量配比准备催化改性木质炭的原料，备用；

13、a2、配制胶黏剂：按配制比例将胶黏剂加入水中搅拌均匀，备用；通过调整胶黏剂的配制比例，可优化木质粉炭的微孔分布，以减少被堵塞的孔隙结构，使得木质份炭具有更发达的孔隙结构与更好的粘结强度，使得后续木质粉炭与纳米氧化物能够混合均匀并保持稳定性。

14、a3、混料：将步骤a2所配制的胶黏剂加入反应容器中，加入纳米氧化物，搅拌10min，待所述胶黏剂与纳米氧化物完全均匀后，再加入木质粉炭，边加入边快速搅拌，待所述木质粉炭全部加入后，将混合物倒入捏合机内进行强制捏合搅拌10min；混料时，纳米氧化物能均匀分布与木质粉炭中，通过控制搅拌速度与时间，可提高催化改性木质炭的均匀性和稳定性。

15、a4、造粒成型：将步骤a3搅拌均匀的混合物送入造粒设备中进行造粒，得到柱状颗粒炭，待所述柱状颗粒炭自然晾干2h后，将所述柱状颗粒炭烘烤至水分含量≤10%；通过烘烤处理，可去除混合物中的水分，进一步增强颗粒炭的吸附性能。

16、a5、高温煅烧：将步骤a4所述柱状颗粒炭放入加热设备中进行催化煅烧，煅烧结束后，待所述加热设备的温度下降至≤40℃时出料；通过高温煅烧和二次活化，通过控制相应条件，可改善柱状颗粒炭的孔隙结构和有效孔径孔容，同时激活纳米氧化材料的活性，增加其抗压强度和耐磨强度，并提高其热稳定性和催化分解能力。

17、a6、过筛：待步骤a5所述柱状颗粒炭冷却后，过筛，得到催化改性木质炭，备用；

18、（2）改性煤质炭的制备：

19、b1、备料：按重量配比准备改性煤质炭的原料，备用；

20、b2、混料：将蒸馏水加入反应容器中，加入改性剂，搅拌5min，得到改性液，将煤质柱状炭快速加入所述改性液，快速搅拌5min，待所述改性液完全消耗后静置15min，静置完毕，搅拌2min后取出混合物并将其晾干2h，待所述混合物表面干燥后，将所述混合物烘干至水分含量≤5%，得到改性煤质炭1，备用；

21、优选的，所述改性剂为柠檬酸与硝酸，柠檬酸与硝酸可与煤质柱状炭表面的官能团发生反应，引入新的官能团或改变原有官能团的性质，从而改变其表面化学性质，增强煤质柱状炭对特定物质的吸附能力。

22、b3、混料：将蒸馏水加入反应容器中，加入改性剂，快速搅拌5min至溶液无细颗粒物或沉淀物，得到改性液，将煤质柱状炭快速加入所述改性液，边加入边快速搅拌5min，待所述改性液完全消耗后静置15min，静置完毕，搅拌2min后取出混合物并将其晾干2h，待所述混合物表面干燥后，将所述混合物烘烤至水分含量≤5%，得到改性煤质炭2，备用；

23、优选的，所述改性剂为氢氧化钠时，氢氧化钠可与煤质柱状炭发生反应，引入或去除特定的官能团，改变其表面化学性质，以增强煤质柱状炭对目标物质的吸附能力，提高其在净化过程中的选择性与效率。

24、（3）混合组分：将步骤a5所述催化改性木质炭、步骤b2所述改性煤质炭1与步骤b3所述改性煤质炭2混合均匀，过筛，得到高效净化宠物异味净化材料。通过不同制备方法得到的催化改性木质炭和改性煤质炭，具有不同的孔结构与表面化学性质，二者混合后可以产生协同效应，提高对宠物异味的吸附与净化能力。

25、如上所述的高效净化宠物异味净化材料制备方法，混合组分时，所述催化改性木质炭的重量百分比为30-70%，所述改性煤质炭1与所述改性煤质炭2的重量百分比之和为30-70%。

26、如上所述的高效净化宠物异味净化材料制备方法，步骤a5中，将步骤a4所述颗粒炭放入加热设备30min后加入蒸汽；所述蒸汽的压力为0.2mpa；所述蒸汽的流量为20-50m3/h。

27、如上所述的高效净化宠物异味净化材料制备方法，步骤a5进行催化煅烧时，转炉转速为3-5转/min，转炉温度为550-700℃，催化煅烧时长为4-5h。

28、如上所述的高效净化宠物异味净化材料制备方法，步骤a4、步骤b2与步骤b3所述烘烤的烘烤温度为100-150℃，烘烤时间3-4h；步骤a6与混合组分过程中，所使用的筛盘规格为12目。

29、本发明提出了一种高效净化宠物异味净化材料，包括催化改性木质炭与改性煤质炭。首先，采用胶黏剂与纳米氧化物对木质粉炭进行改性，通过采用胶黏剂扩大木质粉炭的微孔分布，减少被堵塞的孔隙结构，使得木质份炭具有更发达的孔隙结构与更好的粘结强度，胶黏剂可将纳米氧化物均匀分布在木质粉炭内外结构；通过纳米氧化物进一步改善木质粉炭的孔隙结构，增加吸附位点数量，同时可与异味气体发生吸附、催化或氧化反应，并对微生物具有较好的抑制与杀灭作用。其次，采用改性剂对煤质柱状炭进行改性，通过有针对性地选择酸性改性剂、碱性改性剂或复合氧化改性剂，改善煤质柱状炭的表面化学性质，以增加净化不同有机气体化学分解功能，为净化多种有机气体提供更多解决方案，同时提高活性炭的使用寿命和化学机理，减少环境被二次污染。

30、本发明还提出了一种高效净化宠物异味的净化材料制备方法，制备方法简单，通过采用后成型先化学后物理法制备碳材料催化剂，得到催化改性木质炭，通过采用不同方案对碳材料附载改性，得到多功能型改性煤质炭，通过将催化改性木质炭与多功能型改性煤质炭按照科学配比进行混合，得到高效净化宠物异味净化材料，可有效净化去除如：氨、硫化氢、二氧化硫、三甲胺和甲硫醇等挥发性有害气体，其具有高净化和分解中和能力，可同时净化去除多种挥发性有害气体，更全面地改善空气质量。