[發明專利]一種VOCs分離降解薄膜及其制備方法

有效

• 申請號: 201911384476.9
• 申請日: 2019-12-28
• 公開（公告）號: CN111068716B
• 公開（公告）日: 2022-11-01
• 發明（設計）人: 劉嘉棟;馮爍宜;高波
• 申請（專利權）人: 西安建筑科技大學
• 主分類號: B01J23/89
• 分類號: B01J23/89;B01J35/06;B01D53/86;B01D53/44
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 馬貴香

1.一種VOCs分離降解薄膜的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1、在水中加入硝酸銅、硝酸錳及硝酸鈰，攪拌，得到熱催化體系；將鈦酸四丁酯與異丙醇混合，得到光催化劑體系；

步驟2、將光催化體系逐滴加入熱催化體系中，攪拌，至形成溶膠，得到活性組分負載液；

步驟3、在活性組分負載液中加入助劑，并加入貴金屬，強烈攪拌，養護，得到負載前驅體；

步驟4、對陶瓷微濾膜進行預處理，使陶瓷微濾膜的孔隙尺寸與VOCs分子尺寸相匹配；

步驟5、將預處理后的陶瓷微濾膜在負載前驅體中進行浸漬，提拉，使熱-光催化劑自然負載在陶瓷微濾膜上；

步驟6、重復步驟5，至陶瓷微濾膜上熱-光催化劑的負載層數滿足對VOCs中不同分子的截留率為90％以上，得到熱-光協同催化陶瓷膜；

步驟7、對熱-光協同催化陶瓷膜進行煅燒，還原后，得到所述的VOCs分離降解薄膜；

步驟1中，熱催化體系中Cu²⁺:Mn²⁺:Ce²⁺:H₂O的質量比為：(3-4):(3-4):(1-2):(6-9)；光催化體系中，鈦酸四丁酯與異丙醇按體積比為(1-1.5)：(2-3)的比例混合；

步驟3中，貴金屬的摩爾濃度為0.5％～5％；貴金屬采用鉑、鈀和銠中的一種或幾種；養護過程采用在室溫條件下，養護時間為5-6h；

步驟3中，助劑采用硅溶膠、磷酸、尿素、擬薄水鋁石、檸檬酸和硅烷偶聯劑中的一種或幾種；助劑與活性組分負載液按質量比為(1-3)：5的比例混合；

步驟3中，強烈攪拌過程中，攪拌速度為400-600r/min，攪拌時間為5-10h。

2.根據權利要求1所述的一種VOCs分離降解薄膜的制備方法，其特征在于，步驟4中，對陶瓷微濾膜進行預處理時，具體如下：

步驟41、對陶瓷微濾膜進行超聲清洗；

步驟42、對清洗后的陶瓷微濾膜進行烘烤；

步驟43、將步驟42中的陶瓷微濾膜放入稀硝酸中；其中，稀硝酸的質量分數為5％-7％；水浴加熱后，取出，清洗烘烤后備用。

3.根據權利要求1所述的一種VOCs分離降解薄膜的制備方法，其特征在于，步驟6中，陶瓷微濾膜上熱-光催化劑的負載層數為1-3層。

4.根據權利要求1所述的一種VOCs分離降解薄膜的制備方法，其特征在于，步驟6中，每次浸漬時間為30-40min，提拉速度為1-3cm/min，待陶瓷微濾膜上無溶膠滴落，在50-80℃條件下烘干處理。

5.根據權利要求1所述的一種VOCs分離降解薄膜的制備方法，其特征在于，步驟7中，煅燒過程采用在300-500℃條件下，空氣氛圍煅燒；還原過程采用氫氣還原6-9h。

6.一種VOCs分離降解薄膜，其特征在于，利用權利要求1-5任意一項所述的一種VOCs分離降解薄膜的制備方法制備得到。