[發(fā)明專利]多孔氧化鋁膜、含銀離子多孔氧化鋁復(fù)合膜及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010541498.8
• 申請(qǐng)日: 2020-06-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111646785B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-08-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 賁騰;裘式綸
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 吉林大學(xué)
• 主分類號(hào): C04B35/111
• 分類號(hào): C04B35/111;C04B35/117;C04B35/622;C04B35/64;C04B35/626;C04B38/00;C04B38/06;C04B41/85;B01D71/02;B01D69/12;B01D69/02;B01D67/00;B01D46/54
• 代理公司: 長(zhǎng)春眾邦菁華知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 22214
• 代理人: 王瑩

多孔氧化鋁膜、含銀離子多孔氧化鋁復(fù)合膜及其制備方法，屬于多孔無(wú)機(jī)膜技術(shù)領(lǐng)域。解決了現(xiàn)有技術(shù)中多孔無(wú)機(jī)膜的制備工藝復(fù)雜、功能單一的問(wèn)題。本發(fā)明的多孔氧化鋁膜的制備方法：先將α氧化鋁粉末、二氧化硅細(xì)粉、氧化鎂粉末、可溶性淀粉和粘土混合均勻，得到的混合物均勻分散于蒸餾水中，浸泡，過(guò)濾，干燥，研磨成細(xì)粉，然后將得到細(xì)粉壓制成膜片，燒結(jié)，得到多孔氧化鋁膜。該多孔氧化鋁膜具有很好的滲透性和孔隙率，強(qiáng)的機(jī)械強(qiáng)度，高的熱穩(wěn)定性以及窄小的孔分布，在空氣凈化尤其是對(duì)PM2.5篩分防護(hù)方面具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。通過(guò)將多孔氧化鋁膜浸泡硝酸銀水溶液或在原料中添加銀離子?分子篩復(fù)合材料還能夠制備具有殺菌抑菌效果的復(fù)合膜。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于多孔無(wú)機(jī)膜技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種多孔氧化鋁膜、含銀離子多孔氧化鋁復(fù)合膜及其制備方法。

背景技術(shù)

近年來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展以及人口的不斷增長(zhǎng)，空氣污染的問(wèn)題也越來(lái)越嚴(yán)重。PM2.5指的是空氣中動(dòng)力學(xué)有效直徑等于或小于2.5μm的大氣顆粒物，它主要來(lái)源于工業(yè)生產(chǎn)、汽車尾氣排放等過(guò)程中經(jīng)過(guò)燃燒而排放的殘留物。PM2.5是造成霧霾天氣、降低能見(jiàn)度以及影響交通安全的主要因素。PM2.5粒徑小，富含大量有毒有害物質(zhì)并且在大氣中停留時(shí)間長(zhǎng)，可以被大氣環(huán)流輸送到很遠(yuǎn)的地方，造成大范圍的空氣污染。它一般可以通過(guò)呼吸道進(jìn)入肺泡，危害人體健康，其危害程度比PM10和PM100更大更嚴(yán)重。

現(xiàn)有的空氣凈化技術(shù)主要包括吸附、過(guò)濾、吸收等方法，通過(guò)活性炭纖維、PP纖維、石棉等過(guò)濾脫除空氣中的細(xì)微粒子，但是對(duì)于粒徑為0.1-2μm的顆粒物卻是難以有效地除去。

基于膜的分離技術(shù)過(guò)濾效果好、設(shè)備簡(jiǎn)單、壓降小、能耗低，在空氣凈化領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。而無(wú)機(jī)膜相比較有機(jī)膜或無(wú)機(jī)有機(jī)雜化膜具有耐高溫、耐腐蝕、耐沖刷、機(jī)械強(qiáng)度大、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，因此制備出可用于空氣凈化尤其是對(duì)PM2.5具有篩分作用的多孔無(wú)機(jī)膜具有重要的實(shí)際意義。

此外，細(xì)菌和病毒始終伴隨著人類社會(huì)的發(fā)展，如果這些細(xì)菌和病毒發(fā)生變異傳染到人類，必將極大的破壞社會(huì)的生產(chǎn)和發(fā)展。其中呼吸道病毒主要通過(guò)呼吸道飛沫傳播，例如體積只有50nm的SARS病毒以及大小僅為125nm的冠狀病毒都是以呼吸道飛沫作為主要的傳播途徑。因此制備出能將空氣中有害顆粒物，如PM2.5吸附過(guò)濾的同時(shí)又具有抗菌殺菌作用的多孔無(wú)機(jī)膜是非常必要的。眾所周知，銀離子能夠與蛋白質(zhì)、肽、氨基酸構(gòu)成DNA的主要物質(zhì)形成穩(wěn)定的配合物，從而可以抑制、殺死細(xì)菌和病毒。中國(guó)專利1543798A(埃銀納米孔復(fù)合材料及在吸附、殺死細(xì)菌和病毒中的應(yīng)用)、1562079A(銀離子納米孔材料的廣譜抑菌、殺菌)以及1562080A(硅酸鹽基埃銀離子納米孔復(fù)合材料的廣譜抑菌、殺菌)先后報(bào)導(dǎo)了埃銀納米孔復(fù)合材料在殺菌以及光譜抗菌、抑菌等方面的應(yīng)用。所以把多孔無(wú)機(jī)膜和銀離子結(jié)合起來(lái)制備多孔無(wú)機(jī)復(fù)合膜在PM2.5的吸附過(guò)濾和病毒、細(xì)菌的防護(hù)方面具有重要的意義。但孔徑可以滿足PM2.5篩分要求的無(wú)機(jī)膜的制備工藝都較為復(fù)雜，例如通過(guò)溶膠-凝膠的方法在具有大孔徑的陶瓷支撐體上涂覆氧化鋁膜，過(guò)程中需要多次反復(fù)燒結(jié)，陶瓷支撐體價(jià)格昂貴，并且對(duì)支撐體表面的光滑度要求較高。此外多孔無(wú)機(jī)膜原料，配方以及功能都比較單一，很難滿足技術(shù)不斷發(fā)展的要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)中多孔無(wú)機(jī)膜的制備工藝復(fù)雜、功能單一的技術(shù)問(wèn)題，提供一種多孔氧化鋁膜、含銀離子多孔氧化鋁復(fù)合膜及其制備方法。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題采取的技術(shù)方案如下。

本發(fā)明首先提供一種多孔氧化鋁膜，其原料為66wt％-100wt％的α氧化鋁粉末、0wt％-10wt％的二氧化硅細(xì)粉、0wt％-4wt％的氧化鎂粉末、0wt％-10wt％的可溶性淀粉和0wt％-10wt％的粘土。

優(yōu)選的是，α氧化鋁粉末為100wt％；

或者，α氧化鋁粉末為76wt％-94wt％，二氧化硅細(xì)粉為4wt％-10wt％，氧化鎂粉末為1wt％-4wt％，可溶性淀粉為1wt％-10wt％；