[發明專利]一種自組裝蜂巢活性炭-納米粒子模塊及其制備方法

有效

• 申請號: 202010547932.3
• 申請日: 2020-06-16
• 公開（公告）號: CN111659349B
• 公開（公告）日: 2022-08-02
• 發明（設計）人: 吳寧安;杜川;任立
• 申請（專利權）人: 天津清科環?？萍加邢薰?/a>
• 主分類號: B01J20/20
• 分類號: B01J20/20;B01J20/32;B01D53/02;B01D53/86;B01D53/72;B01D53/44
• 代理公司: 天津企興智財知識產權代理有限公司 12226
• 代理人: 王雨杰

1.一種自組裝蜂巢活性炭-納米粒子模塊，其特征在于：包括載體、吸附劑、固化劑和納米粒子，所述吸附劑負載于載體上，所述固化劑和納米粒子負載于吸附劑上；

所述載體為蜂巢活性炭，所述吸附劑為聚電解質和無機鹽；

所述納米粒子為納米二氧化鈦、納米氧化鋅、納米氧化鎢、納米硫化鎘、納米硫化鋅、納米負離子電氣石中的一種或兩種以上；

所述自組裝蜂巢活性炭-納米粒子模塊的制備方法，包括以下步驟：

S1、向水中加入聚電解質和無機鹽制備混合液a，所述混合液a包含1-50g/L的聚電解質和0.01-0.05mol/L的無機鹽；

S2、向水中加入納米粒子和固化劑制備混合液b，所述混合液b包含質量分數為1%-10%的納米粒子和質量分數為0.01%-0.5%的固化劑，并將混合液b超聲震蕩均勻；

S3、將步驟S1得到的所述混合液a負載于蜂巢活性炭的表面；

S4、將步驟S2得到的所述混合液b負載于步驟S3得到的蜂巢活性炭的表面；

S5、將步驟S4得到的蜂巢活性炭放入烘箱中，40-70℃干燥5-10小時；

S6、將0.2-0.7mol/L的NaOH溶液負載于步驟S5得到的蜂巢活性炭的表面；

S7、將步驟S6得到的蜂巢活性炭放入烘箱中，40-70℃干燥5-10小時，得到自組裝蜂巢活性炭-納米粒子模塊。

2.根據權利要求1所述的自組裝蜂巢活性炭-納米粒子模塊，其特征在于：所述步驟S1中，所述聚電解質為陰離子聚電解質或陽離子聚電解質。

3.根據權利要求2所述的自組裝蜂巢活性炭-納米粒子模塊，其特征在于：所述陰離子聚電解質為聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚苯乙烯磺酸、聚乙烯磺酸和聚乙烯磷酸中的一種或兩種以上，所述陽離子聚電解質為聚烯丙胺鹽酸鹽、聚乙烯亞胺、聚乙烯胺、聚二烯丙基二甲基氯化銨、聚乙烯吡啶、聚磷酸鹽和聚硅酸鹽中的一種或兩種以上。

4.根據權利要求1所述的自組裝蜂巢活性炭-納米粒子模塊，其特征在于：所述步驟S1中，所述無機鹽為氯化鈉、氯化鉀、氯化銨、硫酸鈉、硫酸鉀、硝酸鈉、硝酸鉀中的一種或兩種以上。

5.根據權利要求1所述的自組裝蜂巢活性炭-納米粒子模塊，其特征在于：所述步驟S2中，所述納米粒子的粒徑為3-800nm。

6.根據權利要求1所述的自組裝蜂巢活性炭-納米粒子模塊，其特征在于：所述步驟S2中，所述固化劑為聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、聚環氧乙烯中的一種或兩種以上。

7.根據權利要求1所述的自組裝蜂巢活性炭-納米粒子模塊，其特征在于：所述步驟S3中，通過浸漬或者噴灑的方式使混合液a負載于蜂巢活性炭的表面，浸漬或噴灑時間為5-10min，混合液a與蜂巢活性炭的質量之比為1:1-1:2。

8.根據權利要求1所述的自組裝蜂巢活性炭-納米粒子模塊，其特征在于：所述步驟S4中，通過浸漬或者噴灑的方式使混合液b負載于步驟S3得到的蜂巢活性炭的表面，浸漬或噴灑時間為5-10min，混合液b與步驟S3得到的蜂巢活性炭的質量之比為1:1-1:2。

9.根據權利要求1所述的自組裝蜂巢活性炭-納米粒子模塊，其特征在于：所述步驟S6中，通過浸漬或者噴灑的方式使NaOH溶液負載于步驟S5得到的蜂巢活性炭的表面，NaOH溶液與步驟S5得到的蜂巢活性炭的質量之比為1:1-1:2。