[發明專利]一種環保空氣凈化材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201811206772.5
• 申請日: 2018-10-17
• 公開（公告）號: CN109173713A
• 公開（公告）日: 2019-01-11
• 發明（設計）人: 沈濤
• 申請（專利權）人: 合肥隆揚環保科技有限公司
• 主分類號: B01D53/86
• 分類號: B01D53/86;B01D53/72;B01D53/74;B01D53/02
• 代理公司: 合肥道正企智知識產權代理有限公司 34130
• 代理人: 謝偉

1.一種環保空氣凈化材料，其特征在于，包括多孔的基層及附著在基層表面的蜂窩狀的表面層，所述基層由以下按照重量份的原料組成：介孔AcF微粉28-36份、石油磺酸1-5份、含鈰活性氧化鋁11-19份、納米二氧化鈦溶膠5-12份、氨基改性殼聚糖3-7份；

所述表面層由以下按照重量份的原料組成：二苯基甲烷二異氰酸酯44-54份、改性玉米淀粉14-18份、富馬酸二甲酯4-8份、椰殼活性炭粉10-16份、聚丙烯腈碳纖維3-5份、發泡劑2-4份。

2.根據權利要求1所述的環保空氣凈化材料，其特征在于，所述基層由以下按照重量份的原料組成：介孔AcF微粉32份、石油磺酸3份、含鈰活性氧化鋁15份、納米二氧化鈦溶膠8.5份、氨基改性殼聚糖5份；

所述表面層由以下按照重量份的原料組成：二苯基甲烷二異氰酸酯49份、改性玉米淀粉16份、富馬酸二甲酯6份、椰殼活性炭粉13份、聚丙烯腈碳纖維4份、發泡劑3份。

3.根據權利要求1所述的環保空氣凈化材料，其特征在于，所述含鈰活性氧化鋁的制備方法為：將γ-Al₂O₃置于研磨儀中研磨，并過80-140目篩，然后將5份過篩后的γ-Al₂O₃浸漬于25份的濃度為0.15mol/L的硝酸鈰溶液中，并置于25℃恒溫振蕩器中以300r/min的轉速振蕩24h，然后抽濾，洗滌，再置于100℃的烘箱里干燥12h，即得含鈰活性氧化鋁。

4.根據權利要求1所述的環保空氣凈化材料，其特征在于，所述氨基改性殼聚糖通過以下方法制得：將4份的殼聚糖加入200ml體積濃度為2%的醋酸水溶液中，完全溶解后，加入150ml丙醇共混，用氫氧化鈉水溶液調節pH值為5，加入10ml濃度為20mg/ml的氨基甲磺酸，再加入0.5份硼氫化氰鉀，在室溫下攪拌24h，再用氫氧化鈉水溶液調pH值到7，降入200ml醋酸沉淀，離心，沉淀物用體積濃度為85%乙醇水溶液洗滌，冷凍干燥，得到氨基改性殼聚糖。

5.根據權利要求1所述的環保空氣凈化材料，其特征在于，所述改性玉米淀粉由以下方法制備而得：

（1）稱取20份玉米淀粉加入5份的水中，再加入10份蘋果酸和5份甘油，送入反應釜中，控制反應釜中溫度在80-85℃，勻速攪拌反應20-30分鐘，取出冷卻至常溫，再送入冷凍設備，在零下15℃環境下冷凍40分鐘，進行耐寒處理；

（2）冷凍處理后的產物送入球磨機，連續研磨4小時，過150-250目篩，烘干水分含量至5％，得改性玉米淀粉。

6.根據權利要求1所述的環保空氣凈化材料，其特征在于，所述聚丙烯腈碳纖維的長度為0.5-5mm，直徑為50-200μm。

7.根據權利要求1所述的環保空氣凈化材料，其特征在于，所述發泡劑為食用級氯化銨、食用級小蘇打、偶氮二甲酰胺中的一種。

8.根據權利要求1-7任一項所述的環保空氣凈化材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）基層的制備：將含鈰活性氧化鋁粉碎、過200目篩，然后將制得的含鈰活性氧化鋁粉與其質量1.5倍的去離子水混合，制得含鈰活性氧化鋁溶液；

將氨基改性殼聚糖與石油磺酸混合，然后加入納米二氧化鈦溶膠，升溫至50℃并在該溫度下邊攪拌邊加入含鈰活性氧化鋁溶液；然后升溫至75℃并在該溫度下邊攪拌邊加入介孔AcF微粉；然后超聲處理 22min，超聲功率為1000W，再經烘干、煅燒，即得基層；

漿料的制備：將二苯基甲烷二異氰酸酯加入到其重量5-10倍的去離子水中，攪拌均勻，形成二苯基甲烷二異氰酸酯漿液；然后加入椰殼活性炭，升溫至60-70℃，超聲波震蕩2-3h；再加入富馬酸二甲酯，升溫至80-90℃并在該溫度下邊攪拌邊加入聚丙烯腈碳纖維；最后升溫至95℃并加入改性玉米淀粉和發泡劑，攪拌3-5min，即得發泡漿料；

表面層的制備：將發泡漿料注入到發泡槍頭內，通過發泡槍頭將發泡漿料噴射到基層的表面上，自然冷卻固化后，即得表面層。