[發(fā)明專利]一種吸附分解甲醛的泡沫銅的制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810767850.2
• 申請日: 2018-07-13
• 公開（公告）號: CN108889264A
• 公開（公告）日: 2018-11-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王家君;王立成
• 申請（專利權(quán)）人: 北京京盛國泰科技有限公司
• 主分類號: B01J20/06
• 分類號: B01J20/06;B01J20/28;B01J20/30;B01J23/72;B01J35/02;B01D53/02;B01D53/86;B01D53/72
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明是一種吸附分解甲醛的泡沫銅的制備方法，采用泡沫銅為原料，浸泡氧化劑溶液、瀝干、烘干氧化，或者直接將泡沫銅加溫氧化，在泡沫銅內(nèi)外表面形成一層均勻的氧化膜，通過的氣流就會與泡沫銅不規(guī)則的通孔內(nèi)表面充分碰撞，提高氣體中甲醛與泡沫銅表面的銅氧化物發(fā)生接觸吸附、氧化還原反應(yīng)而降解的概率，泡沫銅基材又具有良好的力學(xué)強度，可以直接制作空氣過濾組件，是一種理想的吸附、降解空氣中甲醛的過濾材料，滿足不同需求，適合規(guī)模化生產(chǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明所公開的是一種吸附分解甲醛的泡沫銅的制備方法，特別是指可以用于吸附、反應(yīng)和催化分解空氣中甲醛的泡沫銅的制備方法，屬于新型材料技術(shù)范疇。

背景技術(shù)

泡沫銅是一種成熟的產(chǎn)品，具有優(yōu)良的導(dǎo)熱性能、導(dǎo)電性能、高比表面積、高孔隙率，廣泛用于電子元器件的導(dǎo)熱散熱、鎳鋅電池及雙電層電容器的電極材料、過濾材料和吸音材料。也有利用泡沫銅作為載體，覆載納米二氧化鈦作為光催化材料。

納米材料雖然具有優(yōu)異特性，但對人類健康和環(huán)境安全，也可能存在潛在的危害。馬薩諸塞州大學(xué)的研究者認為，一方面，納米顆粒非常小，以至于可以穿透細胞膜和屏障，進入細胞內(nèi)部；另一方面，納米顆粒又足夠大，以至于可以干擾細胞內(nèi)聚集態(tài)的結(jié)構(gòu)，從而影響生化反應(yīng)和細胞的正常生長。據(jù)2008年3月英國《新科學(xué)家》雜志報道，納米材料、轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物、人造病毒和仿生機器人等25個因素將嚴重威脅未來的地球環(huán)境，其中納米材料引起的污染和對健康威脅的問題排在第一位。因此，在沒有足夠的證據(jù)證明所采用的納米組分——納米氧化鈦或其他氧化物的納米粒子對人類健康和環(huán)境的安全不構(gòu)成威脅之前，對應(yīng)用于制備空氣過濾器等關(guān)乎人身健康的產(chǎn)品的復(fù)合納米粒子——通過涂敷、覆載而可能容易脫落進入空氣的納米氧化物，應(yīng)該采取一定的保守態(tài)度。

目前針對除去空氣中甲醛的材料，主要是采用高比表面積的吸附材料、以及可以分解甲醛的含有金紅石或銳鈦礦型的納米二氧化鈦的光觸媒材料、吸附銀離子和銅離子的活性碳或活性碳纖維氈，涂敷納米二氧化鈦的光觸媒材料存在納米顆粒脫落的負面因素，吸附銀離子、銅離子的活性碳或活性碳纖維氈需要與其他材料復(fù)合以增加力學(xué)性能，自身無法直接制成空氣過濾構(gòu)件。

氧化亞銅、氧化銅均有吸附空氣中的甲醛、直接與甲醛發(fā)生氧化還原反應(yīng)、催化空氣中的氧與甲醛反應(yīng)而分解空氣中的甲醛的性能，泡沫銅本身具有很大的比表面積，有良好的空隙率和通透性，與銅網(wǎng)相比直通的通孔比例較低。如果在泡沫銅內(nèi)、外表面形成結(jié)合良好的氧化層，如氧化亞銅、氧化銅或二者的混合氧化物的氧化層，通過的氣流就會與泡沫銅不規(guī)則的通孔內(nèi)表面充分碰撞，氣體中甲醛與泡沫銅表面的氧化銅和氧化亞銅發(fā)生接觸吸附、直接發(fā)生氧化還原反應(yīng)或被催化與空氣中的氧反應(yīng)而降解的概率就得以大幅提高，泡沫銅基材又具有良好的力學(xué)強度，可以直接制作空氣過濾組件，是一種理想的吸附、降解空氣中甲醛的過濾材料。

目前市場上銷售的泡沫銅產(chǎn)品主要有兩大類，一種是電沉積法生產(chǎn)的泡沫銅，以聚氨酯泡沫為基體，經(jīng)預(yù)氧化處理聚氨酯泡沫、氯化亞錫敏化、化學(xué)沉積、電沉積和焚燒除去聚氨酯泡沫骨架，然后通氫氣熱還原工藝制備的泡沫銅，具有均勻分布三維網(wǎng)狀孔結(jié)構(gòu)、高空隙率(＞95％)、高通透性且具有一定拉伸強度；另一種是燒結(jié)法泡沫銅，以銅粉和NaCl顆粒為原材料，采用燒結(jié)-脫溶技術(shù)制備通孔泡沫銅的方法，將NaCl顆粒與電解銅粉以及添加劑混合均勻后壓制得生坯，在燒結(jié)爐中置于氬氣氣氛下燒結(jié)，得到的物品置于循環(huán)熱水裝置中將NaCl顆粒溶除，再用超聲波水浴中洗滌和丙酮清洗，最后烘干制成，有三維相互連通的空間網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的開孔、孔隙率為50～81％、平均孔徑為0.2～4mm，通透性相對較低。這些泡沫銅金屬表面只有極少量因接觸空氣氧化而造成的氧化物，不具備對甲醛有良好的吸附、反應(yīng)和催化氧化功能的氧化層；為解決上述問題，特完成本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容