[發明專利]用于吸附和光催化降解甲醛的多孔納米材料及其制備方法

在審

• 申請號: 202210536478.0
• 申請日: 2022-05-17
• 公開（公告）號: CN114904549A
• 公開（公告）日: 2022-08-16
• 發明（設計）人: 陳耀剛
• 申請（專利權）人: 深圳市康弘智能健康科技股份有限公司
• 主分類號: B01J27/24
• 分類號: B01J27/24;B01J35/10;B01J20/20;F26B5/04;F24F8/158;F24F8/167
• 代理公司: 深圳市恒程創新知識產權代理有限公司 44542
• 代理人: 苗廣冬

1.一種用于吸附和光催化降解甲醛的多孔納米材料，其特征在于，由以下通式表示：M-CN/AC，其中，M為堿金屬元素，CN為氮化碳，AC為活性炭。

2.如權利要求1所述的用于吸附和光催化降解甲醛的多孔納米材料，其特征在于，所述多孔納米材料以活性炭為基底，活性炭上具有塊狀的M-CN納米顆粒；

和/或，M選自鉀、鋰或鈉中的任意一種；

和/或，CN為g-C₃N₄。

3.一種用于吸附和光催化降解甲醛的多孔納米材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

制備活性炭；

制備M-CN/AC：將碳氮源和活性炭溶解在提供堿金屬元素的強酸強堿鹽水溶液中，攪拌得混合溶液，通過在真空干燥對混合溶液進行脫水，將脫水后產物煅燒，制得M-CN/AC。

4.如權利要求3所述的用于吸附和光催化降解甲醛的多孔納米材料的制備方法，其特征在于，所述碳氮源為碳氮比為1：2的含氮有機物；

和/或，所述碳氮源和活性炭的質量比例為1：(0.01-0.1)；

和/或，所述強酸強堿鹽水溶液的質量濃度為8-20g/L。

5.如權利要求3或4所述的用于吸附和光催化降解甲醛的多孔納米材料的制備方法，其特征在于，所述碳氮源選自單氰胺、二聚氰胺、三聚氰胺或尿素中的至少一種；

和/或，所述強酸強堿鹽為硝酸鉀。

6.如權利要求3或4所述的用于吸附和光催化降解甲醛的多孔納米材料的制備方法，其特征在于，在攪拌得混合溶液的步驟中攪拌的時間為1-3小時；

和/或，在真空干燥的步驟中，溫度為40-80℃，干燥時間為1-3小時；

和/或，在脫水后產物煅燒的步驟中，煅燒溫度為500-600℃，升溫速率為1-10℃/min，煅燒時間為2-4h。

7.如權利要求3所述的用于吸附和光催化降解甲醛的多孔納米材料的制備方法，其特征在于，制備活性炭包括以下步驟：

制備炭化物質：將提供碳源的原料放置在爐內，脫水碳化后粉碎，得炭化物質；

炭化物質的活化：使用活化劑對炭化物質進行活化；

炭化物質的烘干脫水和煅燒：活化后的混合物烘干脫水，在保護氣體的保護下煅燒；

活性炭的酸洗和干燥：用鹽酸清洗煅燒后產物，再用水沖洗，直至上清液得pH為中性，干燥后得到活性炭。

8.如權利要求7所述的用于吸附和光催化降解甲醛的多孔納米材料的制備方法，其特征在于，在制備炭化物質的步驟中，提供碳源的原料的碳化溫度為300-500℃，碳化時間為1-3h，粉碎目數為60-200目；所述提供碳源的原料選自竹子、橘子皮、銀耳、木屑或椰殼中的至少一種。

9.如權利要求7或8所述的用于吸附和光催化降解甲醛的多孔納米材料的制備方法，其特征在于，在炭化物質的活化的步驟中，活化劑為氫氧化鉀溶液，氫氧化鉀溶液的體積分數為10-30％，炭化物質與氫氧化鉀的質量比為1:(2-4)，活化時間為24-48h。

10.如權利要求7或8所述的用于吸附和光催化降解甲醛的多孔納米材料的制備方法，其特征在于，在炭化物質的烘干脫水和煅燒的步驟中，保護氣體為氮氣，烘干溫度為180-200℃，氮氣流速為50-200mL/min；煅燒溫度為600-800℃，升溫速率為1-10℃/min，煅燒時間為1-3h；

和/或，在活性炭的酸洗和干燥的步驟中，鹽酸的物質的量濃度為2-6mol/L，干燥的溫度為105-120℃。