CN108607509A - 一种多孔石墨烯基空气净化剂 - Google Patents
一种多孔石墨烯基空气净化剂 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108607509A CN108607509A CN201810423105.6A CN201810423105A CN108607509A CN 108607509 A CN108607509 A CN 108607509A CN 201810423105 A CN201810423105 A CN 201810423105A CN 108607509 A CN108607509 A CN 108607509A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- weight
- parts
- silane coupling
- air purifying
- coupling agent
- 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.)
- Pending
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
- B01J20/20—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising free carbon; comprising carbon obtained by carbonising processes
-
- 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
- B01D53/02—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 by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
-
- 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
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
- B01J20/28014—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their form
- B01J20/28023—Fibres or filaments
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
- D01F9/00—Artificial filaments or the like of other substances; Manufacture thereof; Apparatus specially adapted for the manufacture of carbon filaments
- D01F9/08—Artificial filaments or the like of other substances; Manufacture thereof; Apparatus specially adapted for the manufacture of carbon filaments of inorganic material
- D01F9/12—Carbon filaments; Apparatus specially adapted for the manufacture thereof
- D01F9/14—Carbon filaments; Apparatus specially adapted for the manufacture thereof by decomposition of organic filaments
- D01F9/20—Carbon filaments; Apparatus specially adapted for the manufacture thereof by decomposition of organic filaments from polyaddition, polycondensation or polymerisation products
- D01F9/21—Carbon filaments; Apparatus specially adapted for the manufacture thereof by decomposition of organic filaments from polyaddition, polycondensation or polymerisation products from macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
- D06M11/00—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising
- D06M11/32—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising with oxygen, ozone, ozonides, oxides, hydroxides or percompounds; Salts derived from anions with an amphoteric element-oxygen bond
- D06M11/36—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising with oxygen, ozone, ozonides, oxides, hydroxides or percompounds; Salts derived from anions with an amphoteric element-oxygen bond with oxides, hydroxides or mixed oxides; with salts derived from anions with an amphoteric element-oxygen bond
- D06M11/46—Oxides or hydroxides of elements of Groups 4 or 14 of the Periodic System; Titanates; Zirconates; Stannates; Plumbates
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
- B01D2253/10—Inorganic adsorbents
- B01D2253/102—Carbon
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2255/00—Catalysts
- B01D2255/20—Metals or compounds thereof
- B01D2255/207—Transition metals
- B01D2255/20707—Titanium
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2255/00—Catalysts
- B01D2255/80—Type of catalytic reaction
- B01D2255/802—Photocatalytic
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
- D06M2101/00—Chemical constitution of the fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, to be treated
- D06M2101/40—Fibres of carbon
Abstract
本发明涉及车用净化剂技术领域,具体涉及一种多孔石墨烯基空气净化剂,所述多孔石墨烯基空气净化剂,由如下重量份的物质制成有机钛酸酯3~12重量份、可溶性金属盐0.1~1重量份、硅烷偶联剂1~3重量份、氧化石墨烯5~8重量份、金属氧酸盐3~8重量份、三聚氰胺1~12重量份、发泡剂1~5重量份、聚丙烯树脂80~150重量份、无机酸2~10重量份、溶剂10~50重量份。本发明的多孔石墨烯基空气净化剂它能够吸附空气中的有害气体,并能够在吸附点对有害气体进行原位催化,具有催化效率高,去除率高的特点彻底的优点。
Description
技术领域
本发明涉及空气净化剂技术领域,具体涉及一种多孔石墨烯基空气净化剂。
背景技术
室内空气中VOCs(挥发性有机化合物)浓度过高时很容易引起急性中毒,轻者会出现头痛、头晕、咳嗽、恶心、呕吐、或呈酩醉状;重者会出现肝中毒甚至很快昏迷,有的还可能有生命危险。长期居住在VOCs污染的室内,可引起慢性中毒,损害肝脏和神经***、引起全身无力、瞌睡、皮肤瘙痒等。有的还可能引起内分泌失调、影响性功能;苯和二甲苯还能损害***,以至引发白血病。目前己经被世界卫生组织确定为致癌和致畸形物质,由VOCs引发的室内环境污染带来的健康问题已日益成为公众瞩目的新热点。
随着社会经济的发展,汽车已经成为常用代步工具,但是汽车室内空气中含有大量的VOCs,产生VOCs的原因主要是车内塑胶件中含有大量的可挥发污染物。目前常采用的出去汽车室内刺激性气体的方法为,打开窗户,将有害气体排放至空气中,而当环境温度过高或过低时,这种排放方式就受到了限制,或者购买具有吸附性的物质吸附有害气体,但这类吸附性的物质大多只能对室内的污染物进行吸附,并未对其进行降解处理,从而会产生二次污染,仍然对人体具有较大的危害。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术存在的问题,提供一种多孔石墨烯基空气净化剂,它能够对车内的甲醛进行吸附,并在吸附位点进行原位催化降解,具有催化降解效率高,降解彻底的特点。
为了实现上述目的,本发明提供一种多孔石墨烯基空气净化剂,由如下重量份的物质制成:有机钛酸酯3~12重量份、可溶性金属盐0.1~1重量份、硅烷偶联剂1~3重量份、氧化石墨烯5~8重量份、金属氧酸盐3~8重量份、三聚氰胺1~12重量份、发泡剂1~5重量份、聚丙烯树脂80~150重量份、无机酸2~10重量份、溶剂10~50重量份。
通过上述技术方案,本发明首先在聚丙烯树脂中加入发泡剂,并进行静电纺丝和煅烧,得到多孔碳纤维,然后将多孔碳纤维与金属离子和有机钛酸酯混合后超声,能够使有机钛酸酯和金属离子进入多孔碳纤维的孔隙中,然后进行封闭热反应,能够在多孔碳的空隙中生成金属离子掺杂二氧化钛(M-TiO2),它能够在较宽的波长范围内有高效的催化性能;通过金属氧酸盐和三聚氰胺对氧化石墨烯进行改性,能够使得到氮掺杂的多孔改性石墨烯;最后将改性多孔碳纤维与氮掺杂的多孔改性石墨烯搅拌复合,使改性石墨烯包覆在多孔碳纤维的表面,一方面可以降低碳纤维中M-TiO2的析出率,另一方面,还能够提高材料对有害气体的催化性能。本发明的多孔石墨烯基空气净化剂它能够吸附空气中的有害气体,并能够在吸附点对有害气体进行原位催化,具有催化效率高,去除率高的特点彻底的优点。
具体实施方式
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值,这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说,各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间,以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围,这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
本发明提供一种多孔石墨烯基空气净化剂,由如下重量份的物质制成:有机钛酸酯3~12重量份、可溶性金属盐0.1~1重量份、硅烷偶联剂1~3重量份、氧化石墨烯5~8重量份、金属氧酸盐3~8重量份、三聚氰胺1~12重量份、发泡剂1~5重量份、聚丙烯树脂80~150重量份、无机酸2~10重量份、溶剂10~50重量份。优选条件下,所述多孔石墨烯基空气净化剂,由如下重量份的物质制成:有机钛酸酯5~10重量份、可溶性金属盐0.3~0.8重量份、硅烷偶联剂1.2~1.8重量份、氧化石墨烯5~8重量份、金属氧酸盐3~8重量份、三聚氰胺3~8重量份、发泡剂1~5重量份、聚丙烯树脂100~120重量份、无机酸3~6重量份、溶剂10~50重量份。
本发明还提供一种所述多孔石墨烯基空气净化剂的制备方法,包括以下步骤:
(1)在聚丙烯树脂中加入发泡剂混合均匀,然后静电纺丝得到聚丙烯纤维,将聚丙烯纤维在300~450℃下煅烧2~4h,得到多孔碳纤维;
(2)将多孔碳纤维、可溶性金属盐、硅烷偶联剂和有机钛酸酯在溶剂中混合均匀后,得到混合体系,然后加入无机酸调节混合体系的pH值为酸性,接着超声15~30min,然后在80~120℃下密封反应3~6h,得到改性多孔碳纤维;
(3)将氧化石墨烯与金属氧酸盐在水溶液中混合均匀,然后加入三聚氰胺,再密闭条件下,在80~150℃下密封反应3~8h,得到混合体系,接着将该混合体系在微波下反应1~15min,得到多孔改性氧化石墨烯;
(4)将改性多孔碳纤维与多孔改性氧化石墨烯,搅拌30~45min后烘干,得到多孔石墨烯基空气净化剂。
本发明首先在聚丙烯树脂中加入发泡剂,并进行静电纺丝和煅烧,得到多孔碳纤维,优选条件下,所述静电纺丝工艺为:电源电压30~50kV,纺丝温度为25~35℃,相对湿度60~75%;多针头喷丝单元针头间距25~35cm,喷丝单元针头数量为60~90个;所述发泡剂选自偶氮化合物、磺酰肼类化合物、亚硝基化合物和碳酸盐中的至少一种。
将多孔碳纤维与金属离子和有机钛酸酯混合后超声,能够使有机钛酸酯和金属离子进入多孔碳纤维的孔隙中,然后进行封闭热反应,能够在多孔碳的空隙中生成金属离子掺杂二氧化钛(M-TiO2),它拓宽了二氧化钛对可见光的敏感性,能够在较宽的波长范围内有高效的催化性能。优选条件下,所述有机钛酸酯选自钛酸四乙酯、钛酸四甲酯、钛酸四异丙酯、钛酸四异丁酯、钛酸四正丁酯中的至少一种。优选条件下,所述可溶性金属盐选自可溶性过渡金属盐,例如可以为可溶性锰盐、可溶性钨盐、可溶性铁盐、可溶性铜盐、可溶性金盐、可溶性银盐、可溶性铂盐、可溶性铑盐或可溶性钯盐中的至少一种。
优选条件下,所述硅烷偶联剂选自硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH560、硅烷偶联剂KH570、硅烷偶联剂KH580、硅烷偶联剂KH590、硅烷偶联剂KH792、硅烷偶联剂KBM602、硅烷偶联剂A151和硅烷偶联剂A171中的至少一种。
通过金属氧酸盐和三聚氰胺对氧化石墨烯进行改性,能够使得到氮掺杂的多孔改性石墨烯;最后将改性多孔碳纤维与氮掺杂的多孔改性石墨烯搅拌复合,使改性石墨烯包覆在多孔碳纤维的表面,一方面可以降低碳纤维中M-TiO2的析出率,另一方面,还能够提高材料对有害气体的催化性能,优选条件下,所述金属氧酸盐选自钼酸钠、钨酸钠、钼酸钾、铝酸钠、锌酸钠、锌酸钾、钛酸钠、钛酸钾、镍酸钠、镍酸钾中的至少一种。
进一步优选的,所述溶剂选自丙酮、N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二乙基甲酰胺、乙醇、醋酸、乙酸乙酯、氯仿、四氢呋喃、石油醚、二甲基亚砜和水中的至少一种。
本发明的多孔石墨烯基空气净化剂含有丰富的孔隙结构,比表面积高,能够吸附空气中的有害气体,并能够在吸附点对有害气体进行原位催化,具有催化效率高,去除率高的特点彻底的优点。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
实施例1
一种多孔石墨烯基空气净化剂,由如下重量份的物质制成:钛酸四乙酯8重量份、乙酸镍0.5重量份、硅烷偶联剂KH7921.5重量份、氧化石墨烯4重量份、钨酸钠4重量份、三聚氰胺4重量份、N,N’-二亚硝基五次甲基四胺3重量份、聚丙烯树脂105重量份、盐酸(2M)4重量份、乙醇50重量份。
所述多孔石墨烯基空气净化剂的制备方法,包括以下步骤:
(1)在聚丙烯树脂中加入N,N’-二亚硝基五次甲基四胺混合均匀,然后静电纺丝得到聚丙烯纤维,所述静电纺丝工艺为:电源电压50kV,纺丝温度为35℃,相对湿度75%;多针头喷丝单元针头间距35cm,喷丝单元针头数量为90个;
将聚丙烯纤维在350℃下煅烧3h,得到多孔碳纤维;
(2)将多孔碳纤维、乙酸镍、硅烷偶联剂KH792和钛酸四乙酯在乙醇中混合均匀后,得到混合体系,然后加入盐酸(2M)调节混合体系的pH值为5.8,超声15~30min,然后在80~120℃下密封反应3~6h,得到改性多孔碳纤维;
(3)将氧化石墨烯与钨酸钠在水溶液中混合均匀,然后加入三聚氰胺,再密闭条件下,在120℃下密封反应4h,得到混合体系,接着将该混合体系在微波下反应10min,微波反应的功率为500W,频率为1000KHZ,得到多孔改性氧化石墨烯;
(4)将改性多孔碳纤维与多孔改性氧化石墨烯在乙醇中混合均匀后,搅拌30~45min后烘干,得到多孔石墨烯基空气净化剂。
实施例2
一种多孔石墨烯基空气净化剂,由如下重量份的物质制成:钛酸四异丙酯5重量份、硝酸镁0.8重量份、硅烷偶联剂KH5801.8重量份、氧化石墨烯6重量份、钼酸钠3重量份、三聚氰胺5重量份、N,N’-二亚硝基五次甲基四胺2重量份、聚丙烯树脂100重量份、盐酸(3M)3重量份、水45重量份。
(1)在聚丙烯树脂中加入N,N’-二亚硝基五次甲基四胺混合均匀,然后静电纺丝得到聚丙烯纤维,所述静电纺丝工艺为:电源电压50kV,纺丝温度为35℃,相对湿度75%;多针头喷丝单元针头间距35cm,喷丝单元针头数量为90个;
将聚丙烯纤维在400℃下煅烧2.5h,得到多孔碳纤维;
(2)将多孔碳纤维、硝酸镁、硅烷偶联剂KH580和钛酸四异丙酯在水中混合均匀后,得到混合体系,然后加入盐酸(3M)调节混合体系的pH值为5.3,超声15~30min,然后在100℃下密封反应4h,得到改性多孔碳纤维;
(3)将氧化石墨烯与钼酸钠在水溶液中混合均匀,然后加入三聚氰胺,再密闭条件下,在100℃下密封反应5h,得到混合体系,接着将该混合体系在微波下反应5min,微波反应的功率为600W,频率为800KHZ,得到多孔改性氧化石墨烯;
(4)将改性多孔碳纤维与多孔改性氧化石墨烯在溶剂中混合均匀后,搅拌30~45min后烘干,得到多孔石墨烯基空气净化剂。
实施例3
一种多孔石墨烯基空气净化剂,由如下重量份的物质制成:钛酸四甲酯10重量份、硝酸盐0.3重量份、硅烷偶联剂KH5501.2重量份、氧化石墨烯6重量份、钼酸钠5重量份、三聚氰胺7重量份、4,4-氧代双苯磺酰肼3重量份、聚丙烯树脂120重量份、硫酸(2M)6重量份、乙醇40重量份。
(1)在聚丙烯树脂中加入4,4-氧代双苯磺酰肼混合均匀,然后静电纺丝得到聚丙烯纤维,所述静电纺丝工艺为:电源电压50kV,纺丝温度为35℃,相对湿度75%;多针头喷丝单元针头间距35cm,喷丝单元针头数量为90个;
将聚丙烯纤维在350℃下煅烧2.5h,得到多孔碳纤维;
(2)将多孔碳纤维、硝酸银、硅烷偶联剂KH550和钛酸四甲酯在乙醇中混合均匀后,得到混合体系,然后加入硫酸(2M)调节混合体系的pH值为6,超声15~30min,然后在120℃下密封反应3h,得到改性多孔碳纤维;
(3)将氧化石墨烯与钼酸钠在水溶液中混合均匀,然后加入三聚氰胺,再密闭条件下,在120℃下密封反应5h,得到混合体系,接着将该混合体系在微波下反应12min,微波反应的功率为500W,频率为1000KHZ,得到多孔改性氧化石墨烯;
(4)将改性多孔碳纤维与多孔改性氧化石墨烯在溶剂中混合均匀后,搅拌30~45min后烘干,得到多孔石墨烯基空气净化剂。
实施例4
一种多孔石墨烯基空气净化剂,由如下重量份的物质制成:钛酸四甲酯3重量份、硝酸银1重量份、硅烷偶联剂KH5903重量份、氧化石墨烯5重量份、钼酸钠6重量份、三聚氰胺12重量份、碳酸钠5重量份、聚丙烯树脂80重量份、无机酸10重量份、盐酸(2M)10重量份、水10重量份。
(1)在聚丙烯树脂中加入碳酸钠混合均匀,然后静电纺丝得到聚丙烯纤维,所述静电纺丝工艺为:电源电压30kV,纺丝温度为25℃,相对湿度60%;多针头喷丝单元针头间距25cm,喷丝单元针头数量为60个;
将聚丙烯纤维在450℃下煅烧4h,得到多孔碳纤维;
(2)将多孔碳纤维、硝酸银、硅烷偶联剂KH590和钛酸四甲酯在水中混合均匀后,得到混合体系,然后加入盐酸(2M)调节混合体系的pH值为4.5,然后在80℃下密封反应6h,得到改性多孔碳纤维;
(3)将氧化石墨烯与钼酸钠在水溶液中混合均匀,然后加入三聚氰胺,再密闭条件下,在150℃下密封反应3h,得到混合体系,接着将该混合体系在微波下反应1min,微波反应的功率为800W,频率为1200KHZ,得到多孔改性氧化石墨烯;
(4)将改性多孔碳纤维与多孔改性氧化石墨烯在溶剂中混合均匀后,搅拌30~45min后烘干,得到多孔石墨烯基空气净化剂。
实施例5
一种多孔石墨烯基空气净化剂,由如下重量份的物质制成:钛酸四正丁酯12重量份、硅烷偶联剂KH5901重量份、氧化石墨烯8重量份、钛酸钠8重量份、三聚氰胺1重量份、碳酸钠1重量份、聚丙烯树脂150重量份、丙酮30重量份。
(1)在聚丙烯树脂中加入碳酸钠混合均匀,然后静电纺丝得到聚丙烯纤维,所述静电纺丝工艺为:电源电压30kV,纺丝温度为25℃,相对湿度60%;多针头喷丝单元针头间距25cm,喷丝单元针头数量为60个;
将聚丙烯纤维在300℃下煅烧2h,得到多孔碳纤维;
(2)将多孔碳纤维、硅烷偶联剂KH590和钛酸四正丁酯在丙酮中混合均匀后,得到混合体系,超声15~30min,然后在100℃下密封反应3h,得到改性多孔碳纤维;
(3)将氧化石墨烯与钛酸钠在水溶液中混合均匀,然后加入三聚氰胺,再密闭条件下,在80℃下密封反应8h,得到混合体系,接着将该混合体系在微波下反应15min,微波反应的功率为300W,频率为800KHZ,得到多孔改性氧化石墨烯;
(4)将改性多孔碳纤维与多孔改性氧化石墨烯在溶剂中混合均匀后,搅拌30~45min后烘干,得到多孔石墨烯基空气净化剂。
对比例1
一种多孔石墨烯基空气净化剂,由如下重量份的物质制成:钛酸四乙酯8重量份、乙酸镍0.5重量份、硅烷偶联剂KH7921.5重量份、氧化石墨烯4重量份、钨酸钠4重量份、三聚氰胺4重量份、聚丙烯树脂105重量份、盐酸(2M)4重量份、乙醇50重量份。
所述多孔石墨烯基空气净化剂的制备方法,包括以下步骤:
(1)将聚丙烯树脂静电纺丝得到聚丙烯纤维,所述静电纺丝工艺为:电源电压50kV,纺丝温度为35℃,相对湿度75%;多针头喷丝单元针头间距35cm,喷丝单元针头数量为90个;
将聚丙烯纤维在350℃下煅烧3h,得到多孔碳纤维;
(2)将多孔碳纤维、乙酸镍、硅烷偶联剂KH792和钛酸四乙酯在乙醇中混合均匀后,得到混合体系,然后加入盐酸(2M)调节混合体系的pH值为5.8,超声15~30min,然后在80~120℃下密封反应3~6h,得到改性多孔碳纤维;
(3)将氧化石墨烯与钨酸钠在水溶液中混合均匀,然后加入三聚氰胺,再密闭条件下,在120℃下密封反应4h,得到混合体系,接着将该混合体系在微波下反应10min,微波反应的功率为500W,频率为1000KHZ,得到多孔改性氧化石墨烯;
(4)将改性多孔碳纤维与多孔改性氧化石墨烯在乙醇中混合均匀后,搅拌30~45min后烘干,得到多孔石墨烯基空气净化剂。
对比例2
一种多孔石墨烯基空气净化剂,由如下重量份的物质制成:钛酸四乙酯8重量份、乙酸镍0.5重量份、硅烷偶联剂KH7921.5重量份、氧化石墨烯4重量份、N,N’-二亚硝基五次甲基四胺3重量份、聚丙烯树脂105重量份、盐酸(2M)4重量份、乙醇50重量份。
所述多孔石墨烯基空气净化剂的制备方法,包括以下步骤:
(1)在聚丙烯树脂中加入N,N’-二亚硝基五次甲基四胺混合均匀,然后静电纺丝得到聚丙烯纤维,所述静电纺丝工艺为:电源电压50kV,纺丝温度为35℃,相对湿度75%;多针头喷丝单元针头间距35cm,喷丝单元针头数量为90个;
将聚丙烯纤维在350℃下煅烧3h,得到多孔碳纤维;
(2)将多孔碳纤维、乙酸镍、硅烷偶联剂KH792和钛酸四乙酯在乙醇中混合均匀后,得到混合体系,然后加入盐酸(2M)调节混合体系的pH值为5.8,超声15~30min,然后在80~120℃下密封反应3~6h,得到改性多孔碳纤维;
(3)将改性多孔碳纤维与氧化石墨烯在乙醇中混合均匀后,搅拌30~45min后烘干,得到多孔石墨烯基空气净化剂。
实验测试:
本发明实施例1-5和对比例1-2中的多孔石墨烯基空气净化剂对甲醛的净化性能评价在Φ20mm、长200mm直型聚四氟乙烯管反应器中进行,将多孔石墨烯基空气净化剂加入聚四氟乙烯管反应器中,原料气组成为:甲醛浓度300mg/m3,其余为空气。反应在25℃常压环境下进行,反应气体积空速(GHSV)为3000h-1,实验结果如表1所示。
表1:实施例和对比例中的吸附剂对甲醛的净化性能
以上详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合,这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容,均属于本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种多孔石墨烯基空气净化剂,其特征在于,由如下重量份的物质制成:有机钛酸酯3~12重量份、可溶性金属盐0.1~1重量份、硅烷偶联剂1~3重量份、氧化石墨烯5~8重量份、金属氧酸盐3~8重量份、三聚氰胺1~12重量份、发泡剂1~5重量份、聚丙烯树脂80~150重量份、无机酸2~10重量份、溶剂10~50重量份。
2.根据权利要求1所述的多孔石墨烯基空气净化剂,其特征在于,由如下重量份的物质制成:有机钛酸酯5~10重量份、可溶性金属盐0.3~0.8重量份、硅烷偶联剂1.2~1.8重量份、氧化石墨烯5~8重量份、金属氧酸盐3~8重量份、三聚氰胺3~8重量份、发泡剂1~5重量份、聚丙烯树脂100~120重量份、无机酸3~6重量份、溶剂10~50重量份。
3.根据权利要求1所述的多孔石墨烯基空气净化剂,其特征在于,所述发泡剂选自偶氮化合物、磺酰肼类化合物、亚硝基化合物和碳酸盐中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的多孔石墨烯基空气净化剂,其特征在于,所述有机钛酸酯选自钛酸四乙酯、钛酸四甲酯、钛酸四异丙酯、钛酸四异丁酯、钛酸四正丁酯中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的多孔石墨烯基空气净化剂,其特征在于,所述可溶性金属盐选自可溶性锰盐、可溶性钨盐、可溶性铁盐、可溶性铜盐、可溶性金盐、可溶性银盐、可溶性铂盐、可溶性铑盐或可溶性钯盐中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的多孔石墨烯基空气净化剂,其特征在于,所述硅烷偶联剂选自硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH560、硅烷偶联剂KH570、硅烷偶联剂KH580、硅烷偶联剂KH590、硅烷偶联剂KH792、硅烷偶联剂KBM602、硅烷偶联剂A151和硅烷偶联剂A171中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的多孔石墨烯基空气净化剂,其特征在于,所述金属氧酸盐选自钼酸钠、钨酸钠、钼酸钾、铝酸钠、锌酸钠、锌酸钾、钛酸钠、钛酸钾、镍酸钠、镍酸钾中的至少一种。
8.根据权利要求1所述的多孔石墨烯基空气净化剂,其特征在于,所述溶剂选自丙酮、N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二乙基甲酰胺、乙醇、醋酸、乙酸乙酯、氯仿、四氢呋喃、石油醚、二甲基亚砜和水中的至少一种。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201810423105.6A CN108607509A (zh) | 2018-05-05 | 2018-05-05 | 一种多孔石墨烯基空气净化剂 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201810423105.6A CN108607509A (zh) | 2018-05-05 | 2018-05-05 | 一种多孔石墨烯基空气净化剂 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN108607509A true CN108607509A (zh) | 2018-10-02 |
Family
ID=63662149
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201810423105.6A Pending CN108607509A (zh) | 2018-05-05 | 2018-05-05 | 一种多孔石墨烯基空气净化剂 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN108607509A (zh) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110420621A (zh) * | 2019-08-01 | 2019-11-08 | 合肥学院 | 一种脱除水中镍离子的氧化石墨烯吸附膜的制备方法 |
CN110813254A (zh) * | 2019-11-26 | 2020-02-21 | 合肥学院 | 一种用于从混合金属溶液中选择性分离铜的杂化膜的制备方法 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103225135A (zh) * | 2013-05-09 | 2013-07-31 | 中国科学院化学研究所 | 多孔碳纤维及其制备方法与应用 |
CN105761950A (zh) * | 2016-05-10 | 2016-07-13 | 扬州大学 | 一种多孔富氮碳纤维电极的制备方法 |
CN106521717A (zh) * | 2015-09-11 | 2017-03-22 | 五邑大学 | 一种高比表面积多孔碳纤维的制备方法 |
CN106758146A (zh) * | 2017-03-21 | 2017-05-31 | 梁厚栋 | 一种超薄壁蜂窝状结构二氧化钛纳米材料及其制备方法 |
CN107827103A (zh) * | 2017-12-07 | 2018-03-23 | 太原理工大学 | 氮掺杂多孔石墨烯的制备方法及其应用 |
-
2018
- 2018-05-05 CN CN201810423105.6A patent/CN108607509A/zh active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103225135A (zh) * | 2013-05-09 | 2013-07-31 | 中国科学院化学研究所 | 多孔碳纤维及其制备方法与应用 |
CN106521717A (zh) * | 2015-09-11 | 2017-03-22 | 五邑大学 | 一种高比表面积多孔碳纤维的制备方法 |
CN105761950A (zh) * | 2016-05-10 | 2016-07-13 | 扬州大学 | 一种多孔富氮碳纤维电极的制备方法 |
CN106758146A (zh) * | 2017-03-21 | 2017-05-31 | 梁厚栋 | 一种超薄壁蜂窝状结构二氧化钛纳米材料及其制备方法 |
CN107827103A (zh) * | 2017-12-07 | 2018-03-23 | 太原理工大学 | 氮掺杂多孔石墨烯的制备方法及其应用 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
王雪: "TiO2/ACF复合光催化网制备及其光催化性能的研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技Ⅰ辑》 * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110420621A (zh) * | 2019-08-01 | 2019-11-08 | 合肥学院 | 一种脱除水中镍离子的氧化石墨烯吸附膜的制备方法 |
CN110420621B (zh) * | 2019-08-01 | 2022-01-18 | 合肥学院 | 一种脱除水中镍离子的氧化石墨烯吸附膜的制备方法 |
CN110813254A (zh) * | 2019-11-26 | 2020-02-21 | 合肥学院 | 一种用于从混合金属溶液中选择性分离铜的杂化膜的制备方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN105749893A (zh) | 一种表面负载纳米二氧化钛的改性活性炭纤维丝的制备方法 | |
CN107362807A (zh) | 一种Mn/Co基低温SCO催化剂及其制备方法 | |
CN108212169B (zh) | 一种以水滑石为前驱体的低温脱硝催化剂的制备方法 | |
CN106345505A (zh) | 一种多孔异质结构的复合光催化剂及其制备方法 | |
CN110935449A (zh) | 一种高效环保黑色二氧化钛基光触媒及其制备方法 | |
CN107185493A (zh) | 石墨烯改性的复合介孔碳微球空气净化剂制备方法 | |
CN103752334A (zh) | 离子液体促进合成石墨相氮化碳纳米片可见光催化剂 | |
CN102861565A (zh) | 一种氧化铝负载氧化铈催化剂及其制备方法和应用 | |
CN105170174A (zh) | 一种用于低温scr脱硝的渗氮碳基催化剂及其制备方法 | |
CN108607509A (zh) | 一种多孔石墨烯基空气净化剂 | |
CN103611520A (zh) | 一种在可见光下具有高催化降解活性的分子印迹-掺杂TiO2的制法 | |
Wang et al. | Constructing S-scheme CeO2/CN heterojunction for high efficiency light-induced photothermal synergistic catalytic degradation of gaseous formaldehyde under visible light irradiation | |
CN108568296A (zh) | 一种钒钛氧化物催化剂及其制备方法和应用 | |
CN108772040A (zh) | 一种多孔石墨烯基空气净化剂的制备方法 | |
Peng et al. | In situ growth of carbon nitride on titanium dioxide/hemp stem biochar toward 2D heterostructured photocatalysts for highly photocatalytic activity | |
CN113104928B (zh) | CuO@氮掺杂碳复合催化材料在光热催化产非自由基中的应用 | |
CN107321353A (zh) | 一种中低温选择性催化还原脱硝催化剂的制备方法 | |
CN106732740B (zh) | 氧化锶团簇修饰的无定型氮化碳光催化剂及其制备方法 | |
CN104437470A (zh) | 一种同质蛋黄-壳结构Bi2MoO6微球及其制备方法、应用 | |
CN109772423B (zh) | 一种磷、铋共掺杂的多孔石墨相氮化碳光催化剂及其用途 | |
CN105879893A (zh) | 一种铁、氮共掺杂的二氧化钛可见光催化剂的制备方法 | |
CN108691027A (zh) | 一种多孔石墨烯基空气净化滤芯及其制备方法 | |
CN108816217A (zh) | 一种原位降解VOCs的车用净化剂的制备方法 | |
CN108620038A (zh) | 一种车用净化滤芯及其制备方法 | |
CN108404948A (zh) | 一种(BiO)2CO3-BiO2-x复合光催化剂及其制备方法和应用 |
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 | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20181002 |