[發(fā)明專利]過濾催化一體多孔薄膜的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810072069.3
• 申請日: 2018-01-25
• 公開（公告）號(hào): CN108339413B
• 公開（公告）日: 2021-05-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高麟;汪濤;李波
• 申請（專利權(quán)）人: 成都易態(tài)科技有限公司
• 主分類號(hào): B01D71/02
• 分類號(hào): B01D71/02;B01D53/86;B01D53/72;B01D46/54
• 代理公司: 成都宏順專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51227
• 代理人: 王睿

本發(fā)明提供了一種過濾催化一體多孔薄膜的制備方法。該過濾催化一體多孔薄膜由金屬過濾膜以及位于所述金屬過濾膜的孔隙表面的二氧化錳催化層構(gòu)成，所述二氧化錳催化層由二氧化錳顆粒堆積而成，該過濾催化一體多孔薄膜的制備方法包括以下步驟：(1)獲取金屬過濾膜；(2)獲取構(gòu)成所述二氧化錳催化層的溶液，所述溶液中含有生成所述二氧化錳顆粒的活性離子；(3)將所述金屬過濾膜放入裝有所述溶液的水熱反應(yīng)釜中，并通過水熱反應(yīng)在所述金屬過濾膜的孔隙表面原位生成所述二氧化錳催化層，即得到所述過濾催化一體多孔薄膜。二氧化錳催化層與金屬過濾膜的結(jié)合力非常強(qiáng)，二氧化錳催化層中的二氧化錳顆粒不易脫落，多孔薄膜的催化壽命長。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及過濾技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及過濾催化一體多孔薄膜的制備方法。

背景技術(shù)

目前，室內(nèi)空氣有機(jī)揮發(fā)物(主要是甲醛)的去除主要采用催化劑，催化劑主要分為以下三種：(1)活性炭：采用高比表面的活性炭顆粒，依靠單純的吸附進(jìn)行去除，但存在的問題是去除效率低且當(dāng)吸附一定濃度吸附的有機(jī)揮發(fā)物會(huì)逐漸釋放，難于根本去除；(2)二氧化鈦：利用二氧化鈦的光催化作用去除，但是由于只有在強(qiáng)紫外線作用下才能分解，因此存在光腐蝕和催化劑中毒現(xiàn)象，導(dǎo)致其廣泛應(yīng)用受限；(3)金屬氧化物：利用金屬氧化物強(qiáng)氧化性及其優(yōu)異的表面性質(zhì)來將甲醛等有機(jī)物氧化，具有溫和、環(huán)境友善和高效率的特性，其中最具代表性的金屬氧化物為二氧化錳。也可將室內(nèi)空氣有機(jī)揮發(fā)物的去除分為三種方式，分別為：吸附法、光催化法和氧化法，分別與上述三種催化劑相對應(yīng)。

上述三種催化劑在使用時(shí)通常采用負(fù)載的方式，即將催化劑負(fù)載于支撐體上得到催化支撐體，然后將催化支撐體用于室內(nèi)空氣有機(jī)揮發(fā)物的去除。當(dāng)前催化支撐體的制備工藝主要是將現(xiàn)成的催化劑粉配以粘結(jié)劑和分散劑來配制成一定濃度漿料，然后以有機(jī)纖維氈作為支撐體，通過噴涂、浸漬等手段將所述漿料負(fù)載于支撐體的表面，即獲得該有機(jī)纖維氈。但是由于其添加了粘結(jié)劑，這些粘接劑會(huì)吸附或附著在催化劑粉的表面，影響催化劑的活性，使其催化效率大打折扣。此外，催化劑粉與支撐體的結(jié)合力差，導(dǎo)致催化劑易脫落，嚴(yán)重影響催化支撐體的催化壽命。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的在于提供過濾催化一體多孔薄膜的制備方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中催化效率差的問題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種過濾催化一體多孔薄膜的制備方法。該過濾催化一體多孔薄膜由金屬過濾膜以及位于所述金屬過濾膜的孔隙表面的二氧化錳催化層構(gòu)成，所述二氧化錳催化層由二氧化錳顆粒堆積而成，該過濾催化一體多孔薄膜的制備方法包括以下步驟：

(1)獲取金屬過濾膜；

(2)獲取構(gòu)成所述二氧化錳催化層的溶液，所述溶液中含有生成所述二氧化錳顆粒的活性離子；

(3)將所述金屬過濾膜放入裝有所述溶液的水熱反應(yīng)釜中，并通過水熱反應(yīng)在所述金屬過濾膜的孔隙表面原位生成所述二氧化錳催化層，即得到所述過濾催化一體多孔薄膜。

首先，二氧化錳催化層由活性離子在金屬過濾膜的孔隙表面原位成核、生長而成，使得二氧化錳催化層與金屬過濾膜的結(jié)合力非常強(qiáng)，二氧化錳催化層中的二氧化錳顆粒不易脫落，多孔薄膜的催化壽命長。其次，本發(fā)明的二氧化錳催化層的原位生成采用水熱反應(yīng)法，該方法易獲得具有納米尺寸的二氧化錳顆粒，不僅催化效果更好，并且相鄰二氧化錳顆粒的結(jié)合力更強(qiáng)，二氧化錳顆粒不易脫落，所得過濾催化一體多孔薄膜的使用壽命更長。同時(shí)，本發(fā)明的多孔薄膜除了具有催化作用之外，還可以對空氣中的顆粒物進(jìn)行過濾，即該多孔薄膜集過濾功能和催化功能于一體，能夠在過濾空氣顆粒物的同時(shí)對空氣中的有機(jī)揮發(fā)物進(jìn)行催化氧化，從而可以有效減小空氣凈化設(shè)備的體積，具有非常廣闊的應(yīng)用前景。此外，二氧化錳催化層不僅提供催化功能，還能在一定程度上減小金屬過濾膜的孔徑，使得所得過濾催化一體多孔薄膜的過濾精度明顯高于金屬過濾膜的過濾精度。