[發明專利]活性炭濾料及其制備方法

在審

• 申請號: 202010366356.2
• 申請日: 2020-04-30
• 公開（公告）號: CN111498846A
• 公開（公告）日: 2020-08-07
• 發明（設計）人: 金星;王賢波;劉江;胡康澤;王天龍
• 申請（專利權）人: 珠海格力電器股份有限公司
• 主分類號: C01B32/372
• 分類號: C01B32/372;B01J20/20;B01J20/30;B01D53/86;B01D53/72;B01J23/10;B01J23/75;B01J35/10
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 王曉婷

本發明提供了一種活性炭濾料及其制備方法。該制備方法包括以下步驟：S1，采用微波水熱法對包括過渡金屬鹽、沉淀劑和第一溶劑的原料進行加熱處理，得到過渡金屬前驅體；S2，將過渡金屬前驅體煅燒，得到納米過渡金屬氧化物；S3，將納米過渡金屬氧化物和活性炭在第二溶劑中混合，以使納米過渡金屬氧化物負載到活性炭上。在該方法中采用微波水熱法首先制備出形貌均勻的納米過渡金屬氧化物，使得形貌更均勻；并且，通過直接混合攪拌的將自制的過渡金屬氧化物負載到活性炭上，避免了通過沉淀方式負載時不均勻沉淀造成活性炭載體孔道堵塞，從而導致的濾料整體甲醛去除活性的降低，使得活性炭濾料具有更好的甲醛催化氧化性能。

技術領域

本發明涉及過濾材料技術領域，具體而言，涉及一種活性炭濾料及其制備方法。

背景技術

甲醛(HCHO)是室內空氣中常見的一種揮發性有機物，嚴重危害人體健康，因此對室內空氣中甲醛污染的去除和治理具有非常重要的研究意義。

目前用于空氣凈化器濾網的主要成分是活性炭，對于純活性炭濾料主要靠吸附作用去除甲醛，使用壽命受到吸附飽和量的限制，而且活性炭一旦達到吸附飽和之后可能會產生有毒物質，危害人體健康。

研究顯示通過催化氧化技術可以實現將甲醛完全轉化為無毒無害的CO₂和H₂O，并且此過程可以在常溫條件下無需額外能量輸入就能實現，對于延長濾網的使用壽命具有很重要的意義，因此甲醛催化氧化技術受到社會各界的廣泛關注。目前，貴金屬是較好的常溫甲醛催化劑，但由于其價格昂貴限制了廣泛應用。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一種活性炭濾料及其制備方法，以解決現有技術中活性炭濾料的使用壽命受到吸附飽和量限制的問題。

為了實現上述目的，根據本發明的一個方面，提供了一種活性炭濾料的制備方法，包括以下步驟：S1，采用微波水熱法對包括過渡金屬鹽、沉淀劑和第一溶劑的原料進行加熱處理，得到過渡金屬前驅體；S2，將過渡金屬前驅體煅燒，得到納米過渡金屬氧化物；S3，將納米過渡金屬氧化物和活性炭在第二溶劑中混合，以使納米過渡金屬氧化物負載到活性炭上。

進一步地，在步驟S1中，過渡金屬鹽獨立地選自鈷鹽、錳鹽、鈰鹽和鐵鹽中的任一種，優選第一溶劑含有蒸餾水和醇，蒸餾水和醇的體積比為(1～10)：1。

進一步地，微波水熱法的溫度為150～200℃，加熱時間為20～60min。

進一步地，步驟S1包括以下步驟：S11，將過渡金屬鹽、沉淀劑和第一溶劑混合并攪拌，得到第一混合溶液；S12，采用微波水熱法將第一混合溶液加熱，以得到含有過渡金屬沉淀物的第二混合溶液；S13，將過渡金屬沉淀物從第二混合溶液中分離，得到過渡金屬前驅體。

進一步地，步驟S13還包括將分離出的過渡金屬前驅體干燥的過程，優選干燥溫度為80～120℃，干燥時間為1～24h。

進一步地，煅燒溫度為300～600℃，煅燒時間為1～4h，優選升溫速率為1～10℃/min。

進一步地，在將過渡金屬前驅體煅燒的步驟之后，得到棒狀過渡金屬氧化物，步驟S2還包括：對棒狀過渡金屬氧化物進行壓片處理并研磨，得到顆粒狀過渡金屬氧化物；將顆粒狀過渡金屬氧化物進行篩分，得到納米過渡金屬氧化物，優選采用40～60目的篩網進行篩分。

進一步地，在步驟S3中，納米過渡金屬氧化物和活性炭的質量比為1:100～1:10。

進一步地，在步驟S3中，攪拌速率為300～800r/min。

根據本發明的另一方面，提供了一種活性炭濾料，該活性炭濾料的比表面積為300～1300m²/g。

進一步地，該活性炭濾料由上述的制備方法制備而成。