CN107308733A - 一种新型空气净化器用复合滤网及其制备方法 - Google Patents
一种新型空气净化器用复合滤网及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107308733A CN107308733A CN201710356660.7A CN201710356660A CN107308733A CN 107308733 A CN107308733 A CN 107308733A CN 201710356660 A CN201710356660 A CN 201710356660A CN 107308733 A CN107308733 A CN 107308733A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- composite screen
- transition zone
- layer
- air purifier
- stainless steel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 58
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 32
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims abstract description 32
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 31
- 239000004744 fabric Substances 0.000 claims abstract description 30
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 26
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims abstract description 24
- UYJXRRSPUVSSMN-UHFFFAOYSA-P ammonium sulfide Chemical compound [NH4+].[NH4+].[S-2] UYJXRRSPUVSSMN-UHFFFAOYSA-P 0.000 claims abstract description 15
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 claims abstract description 15
- PBYZMCDFOULPGH-UHFFFAOYSA-N tungstate Chemical compound [O-][W]([O-])(=O)=O PBYZMCDFOULPGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 12
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 12
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims abstract description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 11
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 9
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims abstract description 7
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims abstract description 4
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 claims abstract description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 42
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 13
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 12
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 11
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 claims description 9
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 9
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 6
- 239000002585 base Substances 0.000 claims description 6
- 238000001027 hydrothermal synthesis Methods 0.000 claims description 6
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 5
- 238000001354 calcination Methods 0.000 claims description 4
- JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N Cu2+ Chemical compound [Cu+2] JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- VTLYFUHAOXGGBS-UHFFFAOYSA-N Fe3+ Chemical compound [Fe+3] VTLYFUHAOXGGBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims description 3
- 229910001447 ferric ion Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 3
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 claims description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 2
- 229910001431 copper ion Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000004887 air purification Methods 0.000 claims 1
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 claims 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 abstract description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 5
- 238000009288 screen filtration Methods 0.000 abstract description 2
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M sodium hydroxide Inorganic materials [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 10
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 8
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 5
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 4
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 4
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 4
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 4
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 3
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 3
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M Sodium bicarbonate Chemical compound [Na+].OC([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000004809 Teflon Substances 0.000 description 2
- 229920006362 Teflon® Polymers 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- XTVVROIMIGLXTD-UHFFFAOYSA-N copper(II) nitrate Chemical compound [Cu+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O XTVVROIMIGLXTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000036541 health Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 210000004379 membrane Anatomy 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 239000002957 persistent organic pollutant Substances 0.000 description 2
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 2
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021592 Copper(II) chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021578 Iron(III) chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 241000700605 Viruses Species 0.000 description 1
- 239000000809 air pollutant Substances 0.000 description 1
- 231100001243 air pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000004581 coalescence Methods 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- ORTQZVOHEJQUHG-UHFFFAOYSA-L copper(II) chloride Chemical compound Cl[Cu]Cl ORTQZVOHEJQUHG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L copper(II) sulfate Chemical compound [Cu+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000366 copper(II) sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 1
- 238000005034 decoration Methods 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000010494 dissociation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005593 dissociations Effects 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K iron trichloride Chemical compound Cl[Fe](Cl)Cl RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 229910000360 iron(III) sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N methanone Chemical compound O=[14CH2] WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 229910052755 nonmetal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004745 nonwoven fabric Substances 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 229910000028 potassium bicarbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000015497 potassium bicarbonate Nutrition 0.000 description 1
- 239000011736 potassium bicarbonate Substances 0.000 description 1
- TYJJADVDDVDEDZ-UHFFFAOYSA-M potassium hydrogencarbonate Chemical compound [K+].OC([O-])=O TYJJADVDDVDEDZ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
- B01D46/0001—Making filtering elements
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D39/00—Filtering material for liquid or gaseous fluids
- B01D39/14—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material
- B01D39/20—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of inorganic material, e.g. asbestos paper, metallic filtering material of non-woven wires
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
- B01D53/86—Catalytic processes
- B01D53/8678—Removing components of undefined structure
- B01D53/8687—Organic components
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2239/00—Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
- B01D2239/04—Additives and treatments of the filtering material
- B01D2239/0407—Additives and treatments of the filtering material comprising particulate additives, e.g. adsorbents
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2239/00—Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
- B01D2239/04—Additives and treatments of the filtering material
- B01D2239/0414—Surface modifiers, e.g. comprising ion exchange groups
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2239/00—Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
- B01D2239/12—Special parameters characterising the filtering material
- B01D2239/1216—Pore size
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2255/00—Catalysts
- B01D2255/90—Physical characteristics of catalysts
- B01D2255/915—Catalyst supported on particulate filters
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2257/00—Components to be removed
- B01D2257/70—Organic compounds not provided for in groups B01D2257/00 - B01D2257/602
- B01D2257/708—Volatile organic compounds V.O.C.'s
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2258/00—Sources of waste gases
- B01D2258/06—Polluted air
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2275/00—Filter media structures for filters specially adapted for separating dispersed particles from gases or vapours
- B01D2275/10—Multiple layers
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
本发明提供的一种新型空气净化器用复合滤网及其制备方法,其包括基体层、过渡层以及活性层,所述基体层为通过蚀刻处理的不锈钢丝网,所述过渡层负载于所述基体层表面,所述过渡层选自氧化铝镀层、二氧化硅镀层或两者的复合镀层,所述活性层设置于所述复合滤网的最外层,所述活性层负载于所述过渡层的表面,所述活性层的组分包含二氧化钛、硫化铵、钨酸铋,从而不仅克服现在空气净化器用复合滤网过滤阻力较大、使用寿命较短的问题,还可提高催化活性,进一步降低生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及滤网领域,具体地说,是一种新型空气净化器用复合滤网及其制备方法。
背景技术
室内是人们接触最频繁、最密切的环境之一,其质量的优劣直接影响人们的身体健康。挥发性有机化合物(甲醛、甲苯、苯等)和细菌、病毒、粉尘、PM2.5等是室内空气污染物的重要组成部分,其具有多样性、潜在性、综合性、广泛性、累积性等特点。为了降低室内空气健康风险,采用空气净化器是一种最为有效的手段。在当前空气净化器市场上,以微细玻璃纤维作为过滤介质的HEPA过滤器占有主导地位。但是,其过滤阻力较大、使用寿命较短,从而影响了使用效果。
而在发明专利CN2014107286164.6中公开了一种空气净化器用聚四氟乙烯微孔膜复合滤网,其通过热压工艺将聚四氟乙烯微孔膜覆于无纺布上得到,该工艺具有生产成本高、复合膜粘连不牢固、不利于催化剂活性组分在表面上的均匀分散,同时不利于实际推广应用。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种新型空气净化器用复合滤网及其制备方法,以解决现有技术的不足,不仅克服现在空气净化器用复合滤网过滤阻力较大、使用寿命较短的问题,还可提高催化活性,进一步降低生产成本。
为达到以上目的,本发明采用的技术方案为:一种新型空气净化器用复合滤网包括基体层、过渡层以及活性层,所述基体层为通过蚀刻处理的不锈钢丝网,所述过渡层负载于所述基体层表面,所述过渡层选自氧化铝镀层、二氧化硅镀层或两者的复合镀层,所述活性层设置于所述复合滤网的最外层,所述活性层负载于所述过渡层的表面,所述活性层的组分包含二氧化钛、硫化铵、钨酸铋。
根据本发明的实施例,所述过渡层在所述基体层表面的负载量为0.10~1.50wt%。
根据本发明的实施例,所述活性层中的二氧化钛、硫化铵、钨酸铋的质量比为1:(0.02~0.08):(0.1~0.15)。
根据本发明的实施例,所述新型空气净化器用复合滤网的平均孔径为0.2~2μm。
一种新型空气净化器用复合滤网的制备方法,包括步骤:
(a)蚀刻基体层表面,配置pH为9~11的碱液,将不锈钢丝网浸渍其中,并在60~80℃的水浴条件下处理2~6h,随后将其用清水喷淋洗净,直至洗涤废水的pH达到7.0~7.2,再将不锈钢丝网转移至含有0.05~0.20moL/L的三价铁离子或铜离子的溶液中,在40~70℃的水浴条件下处理3~6h;
(b)改性基体层表面,将经过表面蚀刻的不锈钢丝网转移至水热反应釜中并向其中加入一定量的铝溶胶和/或硅溶胶,并在110~130℃的水热条件下处理12~24h,所得滤网用水清洗干净后在105~120℃干燥处理4~8h,再转移至400~600℃下焙烧处理4~6h,得以在所述基体层表面负载一层氧化铝和/或氧化硅的过渡层;以及
(c)负载活性组分,在超声条件下将二氧化钛、硫化铵、钨酸铋分散在水中配置成质量浓度为0.1~1.5wt%的水溶液,将经过改性的不锈钢丝网浸渍其中,在40~80℃的水浴条件下处理6~12h,所得滤网用水清洗干净后在105~110℃干燥处理4~8h,再转移至400~600℃下处理4~6h,得以制得负载有所述活性层的复合滤网。
进一步地,在所述步骤(b)中使用的铝溶胶和硅溶胶质量浓度为20~35wt%。
进一步地,所述复合滤网的平均孔径调控在0.8μm。
进一步地,所述过渡层为氧化铝和氧化硅的复合镀层。
进一步地,所述步骤(c)中的二氧化钛、硫化铵、钨酸铋的质量比为1:0.05:0.12。
进一步地,在所述步骤(c)的浸渍处理中,水浴温度为60℃,时间为8h。
本发明同现有技术相比,主要具有以下优点和有益效果:
1、复合滤网对室内空气中PM2.5的过滤效率≥99.99%,挥发性有机污染物的去除率≥98.7%,风阻≤80Pa,同时具有生产成本低,活性组分负载量大,使用寿命长的优势;
2、以不锈钢丝网作材质有利于防止酸性气体的侵蚀,同时具有过滤阻力小的优势,有效降低风阻,而在制备过程中对其表面进行蚀刻可以使不锈钢丝网的表面形成一些凹槽或毛刺进而有利于过渡层的负载;
3、在基体层不锈钢丝网的表面覆盖一层Al2O3或SiO2的镀层,一方面可以增大不锈钢丝网的表面积进而有利于增加活性组分的负载量和分散度,另一方面可以对滤网的孔径在0.2~2.0μm范围内进行调控,从而有利于去除空气中的污染物并进一步延长使用周期;
4、硫化铵的添加可以实现对二氧化钛的非金属掺杂改性,增强其表面产生氧空位的浓度进而加强对空气有机污染物的氧化性能;同时,钨酸铋的添加可实现对二氧化钛的金属掺杂改性,其作用一方面表现为稳定并增强表面氧空位,另一方面可实现对整体催化剂表面酸性的强化,从而更有利于空气有机污染物在低温条件下的催化解离。
具体实施方式
以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例,本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。
一种新型空气净化器用复合滤网的制备方法,其包括步骤:
(1)蚀刻基体层表面,首先配置pH为9~11的碱液(碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化钠、碳酸钾、碳酸氢钾、氢氧化钾中的一种或几种的混合物),然后将不锈钢丝网浸渍其中,并在60~80℃的水浴条件下处理2~6h将其表面覆盖的油污等杂质去除,随后将其用清水喷淋洗净,直至洗涤废水的pH达到7.0~7.2即可,随后将其转移至0.05~0.20moL/L的Fe3+(Fe(NO3)3、Fe2(SO4)3、FeCl3)或Cu2+(Cu(NO3)2、CuSO4、CuCl2)溶液中在40~70℃的水浴条件下处理3~6h,从而对其表面进行刻饰并有利于基体层表面的后续改性;
(2)改性基体层表面,将步骤(1)中所得的不锈钢丝网转移至水热反应釜中并向其中加入一定量的铝溶胶或硅溶胶中并在110~130℃的水热条件下处理12~24h,所得滤网用水清洗干净后在105~120℃干燥处理4~8h再转移至400~600℃下焙烧处理4~6h,从而在其表面负载一层Al2O3或SiO2的镀层,其中不锈钢丝网表面镀层负载量为0.10~1.50wt%,所使用铝溶胶、硅溶胶的质量浓度控制在20~35wt%;
(3)负载活性组分,首先在超声条件下将二氧化钛、硫化铵、钨酸铋按照质量比为1:(0.02~0.08):(0.1~0.15)分散在水中配置成质量浓度为0.1~1.5wt%的水溶液,将步骤(2)中所得的不锈钢丝网浸渍其中,于40~80℃的水浴条件下处理6~12h,所得滤网用水清洗干净后在105~110℃干燥处理4~8h再转移至400~600℃下处理4~6h,即可得到具有高效催化活性的复合滤网。
在测定产品过滤效率和过滤阻力性能时,下面的实施例均参照中华人民共和国国家标准GB 2626-2006;气态污染物参照GB/T 18801-2008。
实施例1
一种新型空气净化器用复合滤网的制备方法,其包括步骤:
(1)首先配置pH为10的碳酸钠溶液,然后将不锈钢丝网浸渍其中,并在60℃的水浴条件下处理4h将其表面覆盖的油污等杂质去除。随后将其用清水喷淋洗净,直至洗涤的水pH接近中性。随后将其转移至0.05moL/L的Cu(NO3)2溶液中在40℃的水浴条件下处理6h;
(2)随后将不锈钢丝网转移至水热反应釜中并向其中加入20wt%的铝溶胶溶液并在110℃的水热条件下处理24h,所得滤网用水清洗干净后在120℃干燥处理4h再转移至400℃下焙烧处理6h,从而在其表面负载一层Al2O3镀层,其中不锈钢丝网表面镀层负载量为0.52wt%;
(3)随后将将二氧化钛、硫化铵、钨酸铋按照质量比为1:0.08:0.1超声分散在水中配置成质量浓度为1.5wt%的水溶液,将所得的不锈钢丝网浸渍其中,在80℃的水浴条件下处理6h,所得滤网用水清洗干净后在110℃干燥处理8h再转移至600℃下处理4h,即可得到具有高效催化活性的复合滤网,该复合滤网进行孔径测试显示其平均孔径可调控在2μm。
实施例2
一种新型空气净化器用复合滤网的制备方法,其包括步骤:
(1)首先配置pH为9的碳酸氢钾溶液,然后将不锈钢丝网浸渍其中,并在80℃的水浴条件下处理2h将其表面覆盖的油污等杂质去除,随后将其用清水喷淋洗净,直至洗涤的水pH接近中性,随后将其转移至0.20moL/L的Fe(NO3)3溶液中在70℃的水浴条件下处理3h;
(2)随后将不锈钢丝网转移至水热反应釜中并向其中加入35wt%的硅溶胶溶液并在130℃的水热条件下处理12h,所得滤网用水清洗干净后在110℃干燥处理4h再转移至600℃下处理4h,从而在其表面负载一层SiO2镀层,其中不锈钢丝网表面镀层负载量为1.48wt%;
(3)随后将将二氧化钛、硫化铵、钨酸铋按照质量比为1:0.02:0.15超声分散在水中配置成质量浓度为0.1wt%的水溶液,将所得的不锈钢丝网浸渍其中,于40℃的水浴条件下处理12h,所得滤网用水清洗干净后在105℃干燥处理6h再转移至400℃下处理6h,即可得到具有高效催化活性的复合滤网,对该复合滤网进行孔径测试显示其平均孔径可以调控在0.5μm。
实施例3
(1)首先配置pH为11的氢氧化钠溶液,然后将不锈钢丝网浸渍其中,并在80℃的水浴条件下处理2h将其表面覆盖的油污等杂质去除,随后将其用清水喷淋洗净,直至洗涤的水pH接近中性,随后将其转移至0.10moL/L的Fe2(SO4)3溶液中在50℃的水浴条件下处理4h;
(2)随后将不锈钢丝网转移至水热反应釜中并向其中加入20wt%的铝溶胶溶液和15wt%的硅溶胶溶液并在120℃的水热条件下处理18h,所得滤网用水清洗干净后在105℃干燥处理6h再转移至400℃下处理6h,从而在其表面负载一层Al2O3和SiO2的复合镀层,其中不锈钢丝网表面镀层负载量为1.06wt%;
(3)随后将将二氧化钛、硫化铵、钨酸铋按照质量比为1:0.06:0.12超声分散在水中配置成质量浓度为1.35wt%的水溶液,将所得的不锈钢丝网浸渍其中,于60℃的水浴条件下处理8h,所得滤网用水清洗干净后在110℃干燥处理6h再转移至600℃下处理4h,即可得到具有高效催化活性的复合滤网,对该复合滤网进行孔径测试显示其平均孔径可调控在1.0μm。
实施例1至实施例3的复合滤网的性能测试结果如表1所示。
表1实施例1~3的复合滤网性能测试结果
测试项目 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 |
PM2.5的过滤效率 | 99.986% | 99.998% | 99.994% |
甲醛的脱除率 | 98.3% | 99.3% | 99.6% |
风阻 | 42Pa | 73Pa | 64Pa |
从实施例1~3对应的测试结果可以看出本发明所提供的复合滤网对室内空气中PM2.5的过滤效率≥99.99%,挥发性有机污染物的去除率≥98.7%,风阻≤80Pa,同时具有生产成本低,活性组分负载量大,使用寿命长的优势。
实施例4至实施例10
实施例4到实施例10的复合滤网制备方法同实施例3,不同之处在于通过对所述过渡层的负载量和各组分比例的调控制得不同孔径的复合滤网,其中,各个复合滤网的平均孔径和性能测试结果如表2所示。
表2实施例4~10的复合滤网性能测试结果
由表2可知,考虑到风阻和过滤效率,所述复合滤网优选得平均孔径为0.8μm,当孔径过大时,虽然风阻变小,但是空气净化程度下降,当孔径过小时,风阻变大,不利于复合滤网的使用,使用寿命也会大大缩短。
实施例11至实施例14
实施例11
实施例11的复合滤网制备方法同实施例3,不同之处在于所述过渡层的组分为Al2O3。
实施例12
实施例12的复合滤网制备方法同实施例3,不同之处在于所述过渡层的组分为SiO2。
实施例13
实施例13的复合滤网制备方法同实施例3,不同之处在于去除步骤2,也就是去除过渡层。
实施例14
实施例14的复合滤网制备方法同实施例3,不同之处在于去除步骤1对不锈钢基体层表面的蚀刻,直接在不锈钢基体层表面负载过渡层和活性层。
实施例11至实施例14的复合滤网性能测试结果如表3所示。
表3实施例11~14的复合滤网性能测试结果
由表3可知,所述过渡层优选为氧化铝和氧化硅的复合镀层。
实施例15至实施例21
实施例15至实施例21的制备方法同实施例3,不同之处在于活性层的组分含量,各个组分比如表4所示。
实施例15至实施例21的复合滤网的活性层组分含量和性能测试结果如表4所示。
表4实施例15~21的复合滤网性能测试结果
优选地,所述活性层中的二氧化钛、硫化铵、钨酸铋的质量比为1:0.05:0.12
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
Claims (9)
1.一种新型空气净化器用复合滤网,其特征在于,包括基体层、过渡层以及活性层,所述基体层为通过蚀刻处理的不锈钢丝网,所述过渡层负载于所述基体层表面,所述过渡层选自氧化铝镀层、二氧化硅镀层或两者的复合镀层,所述活性层设置于所述复合滤网的最外层,所述活性层负载于所述过渡层的表面,所述活性层的组分包含二氧化钛、硫化铵、钨酸铋。
2.根据权利要求1所述的新型空气净化器用复合滤网,其特征在于,所述过渡层在所述基体层表面的负载量为0.10~1.50wt%。
3.根据权利要求2所述的新型空气净化器用复合滤网,其特征在于,所述活性层中的二氧化钛、硫化铵、钨酸铋的质量比为1:(0.02~0.08):(0.1~0.15)。
4.根据权利要求3所述的新型空气净化器用复合滤网,其特征在于,所述新型空气净化器用复合滤网的平均孔径为0.2~2μm。
5.一种如权利要求1~4中任一所述的新型空气净化器用复合滤网的制备方法,其特征在于,包括步骤:
(a)蚀刻基体层表面,配置pH为9~11的碱液,将不锈钢丝网浸渍其中,并在60~80℃的水浴条件下处理2~6h,随后将其用清水喷淋洗净,直至洗涤废水的pH达到7.0~7.2,再将不锈钢丝网转移至含有0.05~0.20moL/L的三价铁离子或铜离子的溶液中,在40~70℃的水浴条件下处理3~6h;
(b)改性基体层表面,将经过表面蚀刻的不锈钢丝网转移至水热反应釜中并向其中加入一定量的铝溶胶和/或硅溶胶,并在110~130℃的水热条件下处理12~24h,所得滤网用水清洗干净后在105~120℃干燥处理4~8h,再转移至400~600℃下焙烧处理4~6h,得以在所述基体层表面负载一层氧化铝和/或氧化硅的过渡层;以及
(c)负载活性组分,在超声条件下将二氧化钛、硫化铵、钨酸铋分散在水中配置成质量浓度为0.1~1.5wt%的水溶液,将经过改性的不锈钢丝网浸渍其中,在40~80℃的水浴条件下处理6~12h,所得滤网用水清洗干净后在105~110℃干燥处理4~8h,再转移至400~600℃下处理4~6h,得以制得负载有所述活性层的复合滤网。
6.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,在所述步骤(b)中使用的铝溶胶和硅溶胶质量浓度为20~35wt%。
7.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于,所述复合滤网的平均孔径调控在0.8μm。
8.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,所述过渡层为氧化铝和氧化硅的复合镀层。
9.根据权利要求8所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(c)中的二氧化钛、硫化铵、钨酸铋的质量比为1:0.05:0.12。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201710356660.7A CN107308733B (zh) | 2017-05-19 | 2017-05-19 | 一种新型空气净化器用复合滤网及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201710356660.7A CN107308733B (zh) | 2017-05-19 | 2017-05-19 | 一种新型空气净化器用复合滤网及其制备方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN107308733A true CN107308733A (zh) | 2017-11-03 |
CN107308733B CN107308733B (zh) | 2018-08-03 |
Family
ID=60181482
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201710356660.7A Expired - Fee Related CN107308733B (zh) | 2017-05-19 | 2017-05-19 | 一种新型空气净化器用复合滤网及其制备方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN107308733B (zh) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108889080A (zh) * | 2018-07-09 | 2018-11-27 | 沈阳理工大学 | 一种空气净化铁丝网的制备方法 |
CN109569101A (zh) * | 2018-12-10 | 2019-04-05 | 王强 | 一种空气净化器用滤网及其制备方法 |
CN109569100A (zh) * | 2018-12-10 | 2019-04-05 | 王强 | 一种可用于空气净化器的滤网及其制备方法 |
CN112619289A (zh) * | 2020-12-03 | 2021-04-09 | 广东工业大学 | 一种负载Ag的铝合金空气过滤滤材及其制备方法和应用 |
CN117463364A (zh) * | 2023-12-26 | 2024-01-30 | 陕西煤基特种燃料研究院有限公司 | Rh-Ru基双金属负载煤油重整催化剂及其制备方法 |
Citations (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1600424A (zh) * | 2003-09-22 | 2005-03-30 | 中国科学院化学研究所 | 具有可见光响应的光催化剂及其制备方法和应用 |
CN101219373A (zh) * | 2008-01-16 | 2008-07-16 | 中南大学 | 一种氮、铋共掺杂二氧化钛薄膜的制备方法 |
CA2710266A1 (en) * | 2007-12-19 | 2009-07-09 | The Board Of Trustees Of The University Of Illinois | Co-doped titanium oxide foam and water disinfection device |
CN101496994A (zh) * | 2009-01-09 | 2009-08-05 | 东华大学 | 一种分子自组装多孔蛭石空气净化材料的制备方法 |
US20100054988A1 (en) * | 2008-08-29 | 2010-03-04 | Kwangyeol Lee | Photocatalytic nanocapsule and fiber for water treatment |
CN101722015A (zh) * | 2008-10-10 | 2010-06-09 | 北京化工大学 | 一种超强酸化的掺杂纳米TiO2光催化剂的制备方法 |
CN102872774A (zh) * | 2011-07-11 | 2013-01-16 | 张�林 | 二氧化钛(壳)-掺杂物(核)复合材料及其制备方法 |
CN102989456A (zh) * | 2011-09-14 | 2013-03-27 | 大汉光电股份有限公司 | 双掺杂的光触媒材料 |
CN104607178A (zh) * | 2015-01-30 | 2015-05-13 | 延安大学 | 一种钨酸铋-二氧化钛异质结复合光催化材料的制备方法 |
CN104624208A (zh) * | 2015-02-05 | 2015-05-20 | 洛阳理工学院 | 一种空气净化光催化剂及其制备方法 |
CN105080216A (zh) * | 2014-05-15 | 2015-11-25 | 浙江强盛滤料有限公司 | 一种金属蚀刻网和金属纤维网复合滤网的制备方法 |
CN205379755U (zh) * | 2016-03-02 | 2016-07-13 | 中国科学院地球环境研究所 | 一种具有光催化功能的卷轴过滤式室内空气净化器 |
-
2017
- 2017-05-19 CN CN201710356660.7A patent/CN107308733B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1600424A (zh) * | 2003-09-22 | 2005-03-30 | 中国科学院化学研究所 | 具有可见光响应的光催化剂及其制备方法和应用 |
CA2710266A1 (en) * | 2007-12-19 | 2009-07-09 | The Board Of Trustees Of The University Of Illinois | Co-doped titanium oxide foam and water disinfection device |
CN101219373A (zh) * | 2008-01-16 | 2008-07-16 | 中南大学 | 一种氮、铋共掺杂二氧化钛薄膜的制备方法 |
US20100054988A1 (en) * | 2008-08-29 | 2010-03-04 | Kwangyeol Lee | Photocatalytic nanocapsule and fiber for water treatment |
CN101722015A (zh) * | 2008-10-10 | 2010-06-09 | 北京化工大学 | 一种超强酸化的掺杂纳米TiO2光催化剂的制备方法 |
CN101496994A (zh) * | 2009-01-09 | 2009-08-05 | 东华大学 | 一种分子自组装多孔蛭石空气净化材料的制备方法 |
CN102872774A (zh) * | 2011-07-11 | 2013-01-16 | 张�林 | 二氧化钛(壳)-掺杂物(核)复合材料及其制备方法 |
CN102989456A (zh) * | 2011-09-14 | 2013-03-27 | 大汉光电股份有限公司 | 双掺杂的光触媒材料 |
CN105080216A (zh) * | 2014-05-15 | 2015-11-25 | 浙江强盛滤料有限公司 | 一种金属蚀刻网和金属纤维网复合滤网的制备方法 |
CN104607178A (zh) * | 2015-01-30 | 2015-05-13 | 延安大学 | 一种钨酸铋-二氧化钛异质结复合光催化材料的制备方法 |
CN104624208A (zh) * | 2015-02-05 | 2015-05-20 | 洛阳理工学院 | 一种空气净化光催化剂及其制备方法 |
CN205379755U (zh) * | 2016-03-02 | 2016-07-13 | 中国科学院地球环境研究所 | 一种具有光催化功能的卷轴过滤式室内空气净化器 |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108889080A (zh) * | 2018-07-09 | 2018-11-27 | 沈阳理工大学 | 一种空气净化铁丝网的制备方法 |
CN109569101A (zh) * | 2018-12-10 | 2019-04-05 | 王强 | 一种空气净化器用滤网及其制备方法 |
CN109569100A (zh) * | 2018-12-10 | 2019-04-05 | 王强 | 一种可用于空气净化器的滤网及其制备方法 |
CN109569100B (zh) * | 2018-12-10 | 2021-01-19 | 苏州科佳环境科技有限公司 | 一种可用于空气净化器的滤网及其制备方法 |
CN109569101B (zh) * | 2018-12-10 | 2021-08-06 | 新昌县以琳环保科技有限公司 | 一种空气净化器用滤网及其制备方法 |
CN112619289A (zh) * | 2020-12-03 | 2021-04-09 | 广东工业大学 | 一种负载Ag的铝合金空气过滤滤材及其制备方法和应用 |
CN117463364A (zh) * | 2023-12-26 | 2024-01-30 | 陕西煤基特种燃料研究院有限公司 | Rh-Ru基双金属负载煤油重整催化剂及其制备方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN107308733B (zh) | 2018-08-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107308733B (zh) | 一种新型空气净化器用复合滤网及其制备方法 | |
CN111172749B (zh) | 一种抗菌抗病毒无纺布及其制备方法、包含其的口罩 | |
Li et al. | Stable superhydrophobic coatings from thiol-ligand nanocrystals and their application in oil/water separation | |
Zhang et al. | Synthesis of bicrystalline TiO2 supported sepiolite fibers and their photocatalytic activity for degradation of gaseous formaldehyde | |
Ge et al. | Fabrication of BiOBr-silicone aerogel photocatalyst in an aqueous system with degradation performance by sol-gel method | |
CN107199027A (zh) | 多孔三氧化二铝包覆二氧化钛光催化剂及制备方法及用途 | |
CN204816222U (zh) | 一种空气净化滤网 | |
AU2020377609A1 (en) | Hydrogenated TiO2 denitration catalyst, preparation method therefor and application thereof | |
BR0114178B1 (pt) | unidades susceptÍveis ao escoamento de meios, processo para a preparaÇço de aglomerados de oxihidràxido de ferro finamente divididos da fase alfa-feooh e usos das referidas unidades. | |
CN105709854A (zh) | 一种金属基体催化燃烧催化剂及其制备方法 | |
CN100551534C (zh) | 一种二氧化钛/活性炭纤维光催化剂及其制备方法和在空气净化中应用 | |
WO2008034190A1 (en) | Metal oxide nanofibre filter | |
CN105837852A (zh) | 一种既疏水又疏油的开孔泡沫材料及其制备方法 | |
CN106881097A (zh) | 用于制备1,4‑丁炔二醇的含载体铜铋催化剂及其制备方法 | |
JP2019512385A (ja) | より低い圧力損失を有する触媒化織布フィルターの製造 | |
CN106268041B (zh) | 一种用于净化空气的复合材料及其制备方法和应用 | |
CN112876994A (zh) | 一种基于钛基金属有机骨架材料的除醛抗菌涂料及其制备方法 | |
CN107185415A (zh) | 一种针对工业污染海水的淡化复合膜及其制备方法 | |
CN105236480B (zh) | 一种独特形貌的HCOOBiO纳米晶及其制备方法 | |
CN109569100A (zh) | 一种可用于空气净化器的滤网及其制备方法 | |
CN114855448A (zh) | 一种抗冠状病毒无纺布及其制备方法、包含其的口罩 | |
CN108554148B (zh) | 一种节能环保型烟气过滤*** | |
CN108940253A (zh) | 一种水处理活性氧化铝球的制备方法 | |
JP2003103165A (ja) | ケミカルフィルター及びその再生方法 | |
CN108067260A (zh) | 一种用于甲烷卤氧化的核壳型催化剂的制备方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
TA01 | Transfer of patent application right | ||
TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20180604 Address after: 317599 room 1205, China Mansion, 539 Zhonghua Road, Taiping Street, Wenling, Zhejiang. Applicant after: Ding Haijun Address before: 315040 B3 building, R & D Park, Ningbo hi tech Development Zone, Zhejiang 501-516 Applicant before: ZHEJIANG DIHENG INDUSTRY Co.,Ltd. |
|
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20180803 |