[發(fā)明專利]一種兼具除臭及攔截PM1.0效果的空氣凈化材料及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710969254.8
• 申請(qǐng)日: 2017-10-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107754448B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-12-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張辰;楊全紅;梁家琛;凌國(guó)維;肖菁;韓俊偉;陶瑩;游從輝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天津大學(xué)
• 主分類號(hào): B01D39/14
• 分類號(hào): B01D39/14;B01D46/00;B01D53/02;C01B32/184;C01B32/194
• 代理公司: 44322 廣東德而賽律師事務(wù)所
• 代理人: 葉秀進(jìn)

1.一種兼具除臭及攔截PM1.0效果的空氣凈化材料的用途，其特征在于：用于除臭及攔截PM1.0；所述材料具備主要由石墨烯片搭接形成的三維網(wǎng)狀層次孔結(jié)構(gòu)，所述三維網(wǎng)狀層次孔結(jié)構(gòu)包括隨機(jī)分布的大孔、中孔和小孔；

所述大孔的孔容為0.05cm³/g～1.05cm³/g、孔徑大于1000nm；

所述中孔的孔容為0.10cm³/g～1.20cm³/g、孔徑為100-1000nm；

所述小孔的孔容為0.10cm³/g～1.40cm³/g、孔徑小于100nm；

石墨烯的片層上負(fù)載有金屬離子或金屬氧化物；

搭接的石墨烯片之間通過(guò)化學(xué)鍵和范德華力結(jié)合，化學(xué)鍵主要為C-C鍵和C-O-C鍵。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兼具除臭及攔截PM1.0效果的空氣凈化材料的用途，其特征在于：所述三維網(wǎng)狀層次孔結(jié)構(gòu)主要由石墨烯片在多孔基材的表面和/或內(nèi)部搭接形成。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的兼具除臭及攔截PM1.0效果的空氣凈化材料的用途，其特征在于：所述石墨烯片的片層數(shù)小于或等于10；所述石墨烯的片層上負(fù)載有銀納米顆粒。

4.一種權(quán)利要求1或2所述的兼具除臭及攔截PM1.0效果的空氣凈化材料的用途，其特征在于，所述的金屬離子包括銀離子、鋅離子、鋁離子、鈷離子、鋯離子、鐵離子、銅離子、鎳離子、鉑離子中的至少一種；所述的金屬氧化物包括氧化鋅和/或氧化鋁。

5.一種權(quán)利要求1所述的兼具除臭及攔截PM1.0效果的空氣凈化材料的用途，其特征在于，所述材料的制備方法至少包括以下步驟：

第一步，超聲處理氧化石墨烯分散液；

第二步，將第一步得到的溶液轉(zhuǎn)入反應(yīng)釜中，將反應(yīng)釜加熱至60～200℃并恒溫0.5～48h后自然冷卻，將冷卻后的材料置于金屬鹽溶液中并浸泡6～48h；

或?qū)⒌谝徊降玫降难趸┓稚⒁号c金屬氧化物前驅(qū)體同時(shí)加入到反應(yīng)釜中，將反應(yīng)釜加熱至60～200℃并恒溫0.5～48h后自然冷卻；

第三步，將第二步得到的材料冷凍干燥，得到兼具除臭及攔截PM1.0效果的空氣凈化材料。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的兼具除臭及攔截PM1.0效果的空氣凈化材料的用途，其特征在于，第一步中超聲處理的頻率為40～200kHz，超聲處理的持續(xù)時(shí)間為30～180min；第一步所述氧化石墨烯分散液的濃度為0.5～20mg/mL。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的兼具除臭及攔截PM1.0效果的空氣凈化材料的用途，其特征在于，第二步所述金屬氧化物前驅(qū)體為鋁鹽或鋅鹽，第三步中，所述冷凍干燥的溫度為-50～-5℃，真空度小于10Pa，冷凍干燥的持續(xù)時(shí)間為24-72h。

8.一種權(quán)利要求2所述的兼具除臭及攔截PM1.0效果的空氣凈化材料的用途，其特征在于，所述材料的制備方法至少包括以下步驟：

第一步，超聲處理氧化石墨烯分散液；

第二步，將多孔基材用氧化劑進(jìn)行表面改性處理，處理完后用清水漂洗；

第三步，將第一步得到的氧化石墨烯分散液、第二步得到的反應(yīng)后的多孔基材與金屬氧化物前驅(qū)體同時(shí)加入到反應(yīng)釜中，將反應(yīng)釜加熱至60～200℃并恒溫0.5～48h后自然冷卻，冷凍干燥，得到兼具除臭及攔截PM1.0效果的空氣凈化材料；

或者將第一步得到的分散液轉(zhuǎn)入反應(yīng)釜中，并將第二步得到的多孔基材裝入反應(yīng)釜中，將反應(yīng)釜加熱至60～200℃并恒溫0.5～48h后自然冷卻，冷凍干燥，再將產(chǎn)物置于金屬鹽溶液中并浸泡6～48h，冷凍干燥，得到兼具除臭及攔截PM1.0效果的空氣凈化材料。