CN108889080A - 一种空气净化铁丝网的制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种空气净化铁丝网的制备方法，属于空气净化材料领域，包括下述工艺步骤：将乙醇、乙酰丙酮、正硅酸丁酯搅拌形成溶液A，加入盐酸溶液形成溶液B，将铁丝网在溶液B中浸泡10min，取出，室温下放置，干燥，煅烧，冷却，得到钝化铁丝网；将无水乙醇、钛酸正丁酯、甘油、乳化剂TX‑10在70℃回流，加入去离子水和盐酸溶液，回流，制得钛醇络合溶液；将钝化铁丝网浸在钛醇络合溶液中浸泡，得覆膜铁丝网，再经干燥，煅烧，得到空气净化铁丝网。可在光照下净化空气中的有机污染物。

Description

一种空气净化铁丝网的制备方法
技术领域
本发明属于空气净化材料领域，具体涉及一种空气净化铁丝网的制备方法。
背景技术
被各种有机物污染的空气包括室内、室外和工业废气需要充分的净化处理，以消除对环境和人类健康的危害。网状材料是空气净化工艺中必不可少的一种材料，它可以起到过滤、吸附有机污染物的作用。然而，常规的网状材料并不具备分解有机物的能力，不能使附着在网上的有机物降解，因而在吸附饱和后就失去继续净化污染物的作用。为了解决这一问题，必须采用一定的技术手段使得吸附在网状材料上的有机物降解，从而释放出网状材料的表面，并进而用于去除有机污染物。可以采用的一种方法是制备具有自清洁功能的网状材料，即在网状材料表面制备出具有光催化净化活性的涂层。针对使用环境的不同，辅以适当的外加光源，或者单纯利用环境中的光照，就可以降解空气中存在的绝大多数气态有机污染物。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明旨在提供一种空气净化铁丝网的制备方法，可以用于净化空气中存在的有机污染物。适用于各种空气污染净化领域，可以在光照下有效去除并降解空气中的各种气态有机污染物。
一种空气净化铁丝网的制备方法，包括以下制备步骤：
步骤1：钝化铁丝网
1.1 在烧杯中加入500~700mL乙醇、6~10mL乙酰丙酮、8~13mL正硅酸丁酯，搅拌形成透明溶液A；
1.2 向溶液A中加入15~20mL的0.05mol/L盐酸溶液，搅拌至形成透明溶液B；
1.3 将铁丝网浸入溶液B中，浸泡10min，取出，在室温下放置2h；
1.4 将上述处理后的铁丝网在130℃干燥12h，然后在550℃煅烧2h，冷却至室温，得到钝化铁丝网。
步骤2：钛醇络合
2.1 在烧瓶中加入530~660mL无水乙醇、20~30mL钛酸正丁酯、15~20mL甘油、5~7g乳化剂TX-10，在70℃回流30min；
2.2 向烧瓶中再加入26~38mL去离子水、12~18mL的0.05mol/L盐酸溶液，继续在70℃回流20min，制得钛醇络合溶液。
步骤3：表面覆膜和热处理
3.1 将钝化铁丝网浸入钛醇络合溶液，静置20min，取出，在室温下放置2h，得到覆膜铁丝网；
3.2 将覆膜铁丝网在130℃干燥12h，然后在320~560℃煅烧2.5h，冷却至室温，即制得空气净化铁丝网。
所述铁丝网由直径1mm铁丝制成，铁丝间空隙尺寸为2.5mm×2.5mm，铁丝网尺寸10cm×10cm。
一种空气净化铁丝网的制备方法，所制备的空气净化铁丝网具备如下技术特征：
(1) 空气净化铁丝网上包覆氧化硅钝化层和氧化钛活性层，氧化硅钝化层厚度为0.5~1μm，氧化钛活性层厚度为1~3μm；
(2) 空气净化铁丝网的表面硬度HV130~210；
(3) 空气净化铁丝网的表面孔隙面积占比为50%~70%；
(4) 空气净化铁丝网可在使用温度300℃以下时保持结构和性能稳定；
(5) 空气净化铁丝网耐腐蚀性强，可在酸、碱性气体中使用。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
在铁丝网表面先包覆致密的氧化硅钝化层，可以防止铁丝被高温及腐蚀气体破坏。氧化钛活性层具有极高的光催化降解有机气体的活性，适用于各种自然光和人为光源，在弱光条件下也能高效率净化空气中的有机气体污染物。氧化硅钝化层和氧化钛活性层与铁丝网基体结合紧密，分布均匀且不堵塞铁网孔隙，保证气体流通速率。空气净化铁丝网具有较高的机械强度，耐高温及酸碱腐蚀，能够保持长时间的使用寿命。
具体实施方式
实施例1
一种空气净化铁丝网的制备方法，主要包括以下步骤：
步骤1：钝化铁丝网
1.1 在烧杯中加入500mL乙醇、6mL乙酰丙酮、8mL正硅酸丁酯，搅拌形成透明溶液A；
1.2 向溶液A中加入15mL的0.05mol/L盐酸溶液，搅拌至形成透明溶液B；
1.3 将铁丝网浸入溶液B中，浸泡10min，取出，在室温下放置2h；
1.4 将上述处理后的铁丝网在130℃干燥12h，然后在550℃煅烧2h，冷却至室温，得到钝化铁丝网。
步骤2：钛醇络合
2.1 在烧瓶中加入530mL无水乙醇、20mL钛酸正丁酯、15mL甘油、5g乳化剂TX-10，在70℃回流30min；
2.2 向烧瓶中再加入26mL去离子水、12mL的0.05mol/L盐酸溶液，继续在70℃回流20min，制得钛醇络合溶液。
步骤3：表面覆膜和热处理
3.1 将钝化铁丝网浸入钛醇络合溶液，静置20min，取出，在室温下放置2h，得到覆膜铁丝网；
3.2 将覆膜铁丝网在130℃干燥12h，然后在320℃煅烧2.5h，冷却至室温，即制得空气净化铁丝网。
所述铁丝网由直径1mm铁丝制成，铁丝间空隙尺寸为2.5mm×2.5mm，铁丝网尺寸10cm×10cm。
所制备的空气净化铁丝网具备如下技术特征：氧化硅钝化层厚度为0.5μm，氧化钛活性层厚度为1μm；空气净化铁丝网的表面硬度HV210；空气净化铁丝网的表面孔隙面积占比为70%。
实施例2
一种空气净化铁丝网的制备方法，主要包括以下步骤：
步骤1：钝化铁丝网
1.1 在烧杯中加入600mL乙醇、8mL乙酰丙酮、11mL正硅酸丁酯，搅拌形成透明溶液A；
1.2 向溶液A中加入17mL的0.05mol/L盐酸溶液，搅拌至形成透明溶液B；
1.3 将铁丝网浸入溶液B中，浸泡10min，取出，在室温下放置2h；
1.4 将上述处理后的铁丝网在130℃干燥12h，然后在550℃煅烧2h，冷却至室温，得到钝化铁丝网。
步骤2：钛醇络合
2.1 在烧瓶中加入590mL无水乙醇、25mL钛酸正丁酯、17mL甘油、6g乳化剂TX-10，在70℃回流30min；
2.2 向烧瓶中再加入32mL去离子水、15mL的0.05mol/L盐酸溶液，继续在70℃回流20min，制得钛醇络合溶液。
步骤3：表面覆膜和热处理
3.1 将钝化铁丝网浸入钛醇络合溶液，静置20min，取出，在室温下放置2h，得到覆膜铁丝网；
3.2 将覆膜铁丝网在130℃干燥12h，然后在410℃煅烧2.5h，冷却至室温，即制得空气净化铁丝网。
所述铁丝网由直径1mm铁丝制成，铁丝间空隙尺寸为2.5mm×2.5mm，铁丝网尺寸10cm×10cm。
所制备的空气净化铁丝网具备如下技术特征：氧化硅钝化层厚度为0.7μm，氧化钛活性层厚度为2μm；空气净化铁丝网的表面硬度HV170； 空气净化铁丝网的表面孔隙面积占比为60%。
实施例3
一种空气净化铁丝网的制备方法，主要包括以下步骤：
步骤1：钝化铁丝网
1.1 在烧杯中加入700mL乙醇、10mL乙酰丙酮、13mL正硅酸丁酯，搅拌形成透明溶液A；
1.2 向溶液A中加入20mL的0.05mol/L盐酸溶液，搅拌至形成透明溶液B；
1.3 将铁丝网浸入溶液B中，浸泡10min，取出，在室温下放置2h；
1.4 将上述处理后的铁丝网在130℃干燥12h，然后在550℃煅烧2h，冷却至室温，得到钝化铁丝网。
步骤2：钛醇络合
2.1 在烧瓶中加入660mL无水乙醇、30mL钛酸正丁酯、20mL甘油、7g乳化剂TX-10，在70℃回流30min；
2.2 向烧瓶中再加入38mL去离子水、18mL的0.05mol/L盐酸溶液，继续在70℃回流20min，制得钛醇络合溶液。
步骤3：表面覆膜和热处理
3.1 将钝化铁丝网浸入钛醇络合溶液，静置20min，取出，在室温下放置2h，得到覆膜铁丝网；
3.2 将覆膜铁丝网在130℃干燥12h，然后在560℃煅烧2.5h，冷却至室温，即制得空气净化铁丝网。
所述铁丝网由直径1mm铁丝制成，铁丝间空隙尺寸为2.5mm×2.5mm，铁丝网尺寸10cm×10cm。
所制备的空气净化铁丝网具备如下技术特征：氧化硅钝化层厚度为1μm，氧化钛活性层厚度为3μm；空气净化铁丝网的表面硬度HV130； 空气净化铁丝网的表面孔隙面积占比为50%。

Claims (7)

1. 一种空气净化铁丝网的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：
步骤1：钝化铁丝网
1.1 在烧杯中加入500~700mL乙醇、6~10mL乙酰丙酮、8~13mL正硅酸丁酯，搅拌形成透明溶液A；
1.2 向溶液A中加入15~20mL的0.05mol/L盐酸溶液，搅拌至形成透明溶液B；
1.3 将铁丝网浸入溶液B中，浸泡10min，取出，在室温下放置2h；
1.4 将上述处理后的铁丝网在130℃干燥12h，然后在550℃煅烧2h，冷却至室温，得到钝化铁网；
步骤2：钛醇络合
2.1 在烧瓶中加入530~660mL无水乙醇、20~30mL钛酸正丁酯、15~20mL甘油、5~7g乳化剂TX-10，在70℃回流30min；
2.2 向烧瓶中再加入26~38mL去离子水、12~18mL的0.05mol/L盐酸溶液，继续在70℃回流20min，制得钛醇络合溶液；
步骤3：表面覆膜和热处理
3.1 将钝化铁丝网浸入钛醇络合溶液，静置20min，取出，在室温下放置2h，得到覆膜铁丝网；
3.2 将覆膜铁丝网在130℃干燥12h，然后在320~560℃煅烧2.5h，冷却至室温，即制得空气净化铁丝网。
2.根据权利要求1所述的一种空气净化铁丝网的制备方法，其特征在于，所述铁丝网由直径1mm铁丝制成，铁丝间空隙尺寸为2.5mm×2.5mm。
3.根据权利要求1所述的一种空气净化铁丝网的制备方法，其特征在于，所制备的空气净化铁丝网上包覆氧化硅钝化层和氧化钛活性层，氧化硅钝化层厚度为0.5~1μm，氧化钛活性层厚度为1~3μm。
4.根据权利要求1所述的一种空气净化铁丝网的制备方法，其特征在于，所制备的空气净化铁丝网的表面硬度HV130~210。
5.根据权利要求1所述的一种空气净化铁丝网的制备方法，其特征在于，所制备的空气净化铁丝网的表面孔隙面积占比为50%~70%。
6.根据权利要求1所述的一种空气净化铁丝网的制备方法，其特征在于，所制备的空气净化铁丝网可在使用温度300℃以下时保持结构和性能稳定。
7.根据权利要求1所述的一种空气净化铁丝网的制备方法，其特征在于，所制备的空气净化铁丝网耐腐蚀性强，可在酸、碱性气体中使用。
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