[發明專利]納米纖維復合材料過濾器、制造該材料的方法和過濾系統

在審

• 申請號: 201610082663.1
• 申請日: 2008-11-21
• 公開（公告）號: CN105727629A
• 公開（公告）日: 2016-07-06
• 發明（設計）人: 戴維·S·金利;卡爾文·J·柯蒂斯;亞歷山大·米德納;艾倫·M·韋斯;阿諾德·帕多克
• 申請（專利權）人: 可持續能源聯盟有限公司;全球水集團有限公司
• 主分類號: B01D39/16
• 分類號: B01D39/16;B01D39/18;B01D39/20;B01J20/06;B01J20/08;B01J20/28;B01J20/32;B82Y30/00
• 代理公司: 北京同達信恒知識產權代理有限公司 11291
• 代理人: 黃志華;石磊

1.一種多孔塊納米纖維復合材料過濾器，所述過濾器包括：

具有多個孔的多孔碳塊；和

在所述多孔碳塊的所述孔內形成的多個無機納米纖維，使得所述多個無機納米纖維連接到所述多孔碳塊。

2.根據權利要求1所述的多孔塊納米纖維復合材料過濾器，其中所述多個無機納米纖維不在所述孔內成團。

3.根據權利要求1所述的多孔塊納米纖維復合材料過濾器，其中所述多個無機納米纖維在所述孔內形成矩陣和框架結構。

4.根據權利要求1所述的多孔塊納米纖維復合材料過濾器，其中所述無機納米纖維是由下列材料中的至少一種材料形成的：鋁酸鹽、鈦酸鹽和無機氧化物。

5.根據權利要求1所述的多孔塊納米纖維復合材料過濾器，其中，所述無機納米纖維包括勃姆石、γ氧化鋁、α氧化鋁、二氧化鈦和氧化鐵中的至少一種材料。

6.根據權利要求1所述的多孔塊納米纖維復合材料過濾器，其中所述無機納米纖維是使用前體材料形成的，其中，所述前體材料包含下列材料中的至少一種：TiO₂、Al(OH)₃、Al(Ac)₂OH、和Al(Ac)(OH)₂。

7.一種用于制造多孔塊納米纖維復合材料的方法，所述方法包括：

在處理室的水中提供具有多個孔的多孔碳塊和無機前體材料；以及

在所述多孔碳塊的所述孔內，由所述無機前體材料水熱法合成無機納米纖維，以生成多孔塊納米纖維復合材料產品，使得所述無機納米纖維連接到所述多孔碳塊。

8.根據權利要求7所述的方法，其中所述水熱法合成使得所述無機納米纖維不在所述孔內成團。

9.根據權利要求7所述的方法，其中所述水熱法合成使得所述無機納米纖維在所述孔內形成矩陣和框架結構。

10.根據權利要求7所述的方法，其中所述無機納米纖維是由下列材料中的至少一種材料形成的：鋁酸鹽、鈦酸鹽和無機氧化物。

11.根據權利要求7所述的方法，其中所述無機納米纖維是勃姆石、γ氧化鋁、和α氧化鋁中的至少一種。

12.根據權利要求7所述的方法，其中所述無機前體材料是下列材料中的至少一種：TiO₂、Al(OH)₃、Al(Ac)₂OH、和Al(Ac)(OH)₂。

13.根據權利要求7所述的方法，其中所述水熱法合成包括加熱和加壓中的至少一種。

14.根據權利要求13所述的方法，其中所述加熱是加熱至在125℃至200℃的范圍中的溫度。

15.根據權利要求13所述的方法，其中所述加壓是加壓到在50磅/平方英寸至100磅/平方英寸的范圍中的壓力。

16.根據權利要求7所述的方法，其中所述無機納米纖維的干燥表面積為200m²/g至300m²/g。

17.根據權利要求7所述的方法，其中根據x射線衍射分析，所述無機納米纖維為100％勃姆石。

18.根據權利要求7所述的方法，其中所述水熱法合成的步驟進行至少5小時。

19.一種過濾系統，所述過濾系統包括：

具有入口和出口的流通室；和

設置在所述流通室內的多孔塊納米纖維復合材料過濾介質，所述多孔塊納米纖維復合材料過濾介質包括：

具有多個孔的多孔碳塊；和

在所述多孔碳塊的所述孔內形成的多個無機納米纖維，使得所述多個無機納米纖維連接到所述多孔碳塊。

20.根據權利要求19所述的過濾系統，其中所述多個無機納米纖維不在所述孔內成團。

21.根據權利要求19所述的過濾系統，其中所述多個無機納米纖維在所述孔內形成矩陣和框架結構。

22.根據權利要求19所述的過濾系統，其中所述無機納米纖維是由下列材料中的至少一種材料形成的：鋁酸鹽、鈦酸鹽和無機氧化物。