[發明專利]一種棒狀氧化鋅基復合納米顆粒玻璃纖維濾芯及制備方法

有效

• 申請號: 202110362680.1
• 申請日: 2021-04-02
• 公開（公告）號: CN113230749B
• 公開（公告）日: 2023-07-18
• 發明（設計）人: 曾和平;胡夢云;馮光
• 申請（專利權）人: 云南華譜量子材料有限公司;上海朗研光電科技有限公司;華東師范大學重慶研究院;華東師范大學;重慶華譜量子科技有限公司;重慶華譜環保科技有限公司;重慶勐禾生物科技有限公司
• 主分類號: B01D39/20
• 分類號: B01D39/20;B01J23/66
• 代理公司: 重慶啟恒騰元專利代理事務所(普通合伙) 50232
• 代理人: 江濤

本發明公開了一種棒狀氧化鋅基復合納米顆粒玻璃纖維濾芯及制備方法，所述光催化空氣凈化復合玻璃纖維濾芯的組分為：棒狀氧化鋅基復合光催化納米顆粒（6～12wt%），粘結體系（3～9wt%）以及超細玻璃纖維棉（79～91wt%）。本發明還公開了一種棒狀氧化鋅基復合納米顆粒玻璃纖維濾芯的制備方法，首先通過濕法造紙工藝制備出玻璃纖維濾紙，再經過微波快速反應完成原位生長引入棒狀氧化鋅基復合光催化納米級顆粒，然后將制得的玻璃纖維濾紙進行打折處理，制得具有可見光光催化效果的棒狀氧化鋅基復合納米顆粒空氣凈化玻璃纖維濾芯。本發明制備的材料具有可見光催化抗菌凈化的功能，在高密度空氣污染凈化領域有廣泛的應用前景。

技術領域

本發明屬于復合功能材料技術領域，具體涉及一種棒狀氧化鋅基復合納米顆粒玻璃纖維濾芯及制備方法。

背景技術

光催化顆粒利用光催化機理具有良好的室內空氣凈化能力，但利用光催化顆粒與玻纖濾芯結合的應用，目前絕大多數光催化抗菌內濾芯都是用光催化顆粒機械負載在上面，普遍采用的光催化劑對可見光的利用效率較小，而且存在著光催化顆粒容易團聚，這些都造成光催化抗菌活性降低。現有技術空氣濾芯中主要是添加貴金屬的抗菌顆粒以提高其抗菌效果，但成本較高，因此本發明的目的就是利用空氣濾芯和復合光催化顆粒前驅體溶液進行有機結合，提供一種提高玻璃纖維空氣濾芯的空氣凈化率并且光催化劑緊密結合的快速可見光響應的抗菌空氣凈話玻璃纖維的凈化濾芯的制備方法。

發明內容

針對目前現有技術的抗菌玻璃纖維空氣凈化過濾紙中的光催化顆粒容易從紙上脫落，造成其抗菌性變差影響過濾效能的技術缺陷。本發明提供一種棒狀氧化鋅基復合納米顆粒玻璃纖維濾芯及制備方法，使用超細玻璃纖維棉提高空氣過濾性能的同時，通過微波快速合成一步原位生長以及粘結體系提高納米級顆粒與玻璃纖維棉的附著度。

為達到上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種棒狀氧化鋅基復合納米顆粒玻璃纖維濾芯，組成為：6～12wt%棒狀氧化鋅基復合光催化納米顆粒，3～9wt%粘結體系，其余組分為超細玻璃纖維棉79～91wt%。

優選的，所述超細玻璃纖維棉組成為：SiO2：56.5~66.5wt%，Al2O3：2.5~7.5wt%，MgO：4.5~8.5wt%，CaO：1.5~4.5wt%，B2O3：3~6.5wt%，Fe2O3+ZnO+BaO：4.5~7.5wt%，堿金屬氧化物R2O（Na2O+K2O）：8~10.5wt%；

優選的，所述粘結體系由粘結劑和改性劑組成；

優選的，所述粘結劑為純丙乳液、硅丙乳液、苯丙乳液、醋丙乳液和改性酚醛樹脂中尿素改性酚醛樹脂、聚氨酯改性酚醛樹脂、三聚氰胺改性酚醛樹脂中的一種或幾種，質量為占可見光光催化空氣凈化玻璃纖維濾芯的總質量的2~5%；

優選的，所述改性劑為KH550、KH560、KH792硅烷偶聯劑中的一種或幾種，質量為可見光光催化空氣凈化玻璃纖維濾芯的總質量的1~4%；

優選的，所述光催化復合納米級顆粒為A、B、C和D類，A類光催化納米顆粒為氧化鋅，B類光催化納米顆粒為石墨烯、氧化石墨烯、還原氧化石墨烯或石墨烯量子點其中的一種或幾種,?C類光催化納米顆粒為納米銀顆粒和納米銀線中的一種或幾種，D類光催化納米顆粒為氧化鈦、氧化錫或氧化鎢其中的一種或幾種，A、B、C和D四類復合納米級顆粒含量占花狀氧化鋅基復合納米顆粒玻璃纖維濾芯的總質量的6~12?wt%；

優選的，其特征在于，所述光催化納米級顆粒的制備方法為：微波合成反應法或沉淀法或溶膠凝膠法或水熱法；

一種棒狀氧化鋅基復合納米顆粒空氣凈化玻璃纖維濾芯的制備方法，包括以下步驟：

（1）配置棒狀氧化鋅基復合光催化顆粒前驅體溶液；