【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及新材料，具體涉及一種環保型氣凝膠、制備工藝及其應用。
技術介紹
1、環境問題是全球各個國家都廣為關注的重點情況，其中空氣污染、水污染因其與人們日常生活息息相關，屬于目前較為緊迫亟待解決的問題。
2、空氣污染中由顆粒物的原因造成的問題占據很大比重，pm顆粒物，也稱為大氣氣溶膠顆粒、大氣顆粒物或懸浮顆粒物。顆粒物可分為一次顆粒物和二次顆粒物。一次顆粒物是由天然污染源和人為污染源釋放到大氣中直接造成污染的顆粒物；二次顆粒物是由大氣中某些污染氣體組分，或這些組分與大氣中的組分(如氧氣)之間通過光化學氧化反應、催化氧化反應或其他化學反應轉化生成的顆粒物；從粒徑的大小上，大氣顆粒物分為可吸入粗顆粒，稱為pm10，是直徑為10微米(μm)或更小的粗顆粒，細顆粒物，稱為pm2.5，直徑為2.5μm或更小。
3、iarc和who認為顆粒物是最有害的空氣污染形式(超細顆粒除外)，因為它們能夠從血液中深入肺部和大腦，導致心臟病發作、呼吸系統疾病和過早死亡等健康問題。
4、另外水污染中油污的處理目前有使用物料進行吸附的處理方式，但在油-水兩相體系中由于水相的比重較大，水相的大量存在影響物料的吸附效果。
5、因此開發具有多孔結構，且能夠有效疏水-親油的，同時具備環保、低成本的材料具有重要意義。
6、氣凝膠材料用一定的干燥方式使氣體取代凝膠中的液相而形成的一種納米級多孔固態材料。是世界上密度最小的固體，是一類新興多孔材料，也具有多孔材料可以高效過濾的性能。但現有的方式制備氣凝膠，工藝
7、在日常和工業活動中，往往會產生大量的廢紙。常見的廢紙類型有辦公廢紙、新聞報紙、商業包裝紙和紙箱制品等。這些廢紙會形成城市固體污染物，如果處理不當，也將帶來一定程度的危害。
8、但目前廢紙再應用存在一些問題，例如：傳統再生紙的性能會在每次使用循環中惡化，無法實現長期循環使用；僅限于二級材料的應用，且并無其他的特殊性能。
9、為此，我們提出一種以廢紙作為原料的制備氣凝膠的制備工藝及其應用。
技術實現思路
1、針對上述現有技術存在的問題，本專利技術提供一種環保型氣凝膠、制備工藝及其應用，以解決上述
技術介紹
中提出的問題。
2、一種環保型氣凝膠，所述氣凝膠由回收紙張作為原料進行制備，從而可將廢紙進行回收利用。
3、一種環保型氣凝膠的制備工藝，包括以下步驟：
4、m1：取100份重量份數的廢紙切碎；
5、m2：將廢紙碎片充分浸泡于去離子水中；
6、m3：用攪拌器進行充分攪拌，得到均勻紙漿；
7、m4：取上一步中60份體積份數的紙漿，加入200份體積份數的去離子水作為反應物a；
8、m5：取2份重量份數的亞氯酸鈉溶于100份體積份數的去離子水中作為反應物b；
9、m6：取2體積份數的反應物b緩慢加入到反應物a中并充分溶解；
10、m7：調節上一步驟的溶液的酸堿度值，并持續分散；
11、m8：過濾取固形物用去離子水進行洗滌、除水；
12、m9：加入乙醇并攪拌分散；
13、m10：持續攪拌均質后置過濾得到濕式氣凝膠；
14、m11：將上一步產物置于鼓風干燥箱中干燥恒重，得到氣凝膠。
15、優選的，步驟m1中去離子水與廢紙的重量比大于30，以實現充分浸泡。
16、優選的，步驟m7中用乙酸將酸堿度值控制在4.5-5.5的范圍內。
17、優選的，步驟m8中洗滌包括以下步驟：
18、m81：用去離子水洗滌至ph為6.0；
19、m82：用無水乙醇洗滌3次以上以便去除水分。
20、優選的，在步驟m7中，分散的方式采用超聲，且溫度控制在70-80℃，且超聲頻率在10khz，超聲的作用不僅有分散，還通過其空化作用，增加局部反應程度，提高其多孔性和致密性。
21、一種環保型氣凝膠的制備工藝制得的氣凝膠的應用，所述氣凝膠能夠用于過濾空氣中懸浮顆粒污染物，且制備的氣凝膠對于pm2.5、pm10的吸附率大于80％，可有效用于顆粒物的吸附處理。
22、一種環保型氣凝膠的制備工藝制得的氣凝膠的應用，所述氣凝膠在500℃下隔絕空氣制備碳化氣凝膠，所述碳化氣凝膠用于處理水環境下的油污。
23、本專利技術的有益效果是：本申請提出的制備工藝路線簡單，能夠將廢紙張進行回收利用，并生成可用于空氣顆粒物吸附材料的氣凝膠，以及吸附水中油污的環保處理材料，能夠在一定程度上提高廢紙二次應用的多樣性，同時反應物原料成本低、方法安全性高，另外制備得到的材料經過試驗具備較好的吸附效果，而且制備得到的碳化氣凝膠具備有效的親油疏水性的同時還具有優良的機械強度，能夠滿足工業應用的需求。本申請的工藝通過亞氯酸鈉作為反應物，在關鍵步驟中引入超聲，利用其空化和分散的作用，提高反應速度的同時能夠增加氣凝膠材料的多孔性和致密性。
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1.一種環保型氣凝膠，其特征在于，所述氣凝膠由回收紙張作為原料進行制備。
2.一種環保型氣凝膠的制備工藝，其特征在于，包括以下步驟：
3.根據權利要求2所述的一種環保型氣凝膠的制備工藝，其特征在于，包括以下步驟：步驟M1中去離子水與廢紙的重量比大于30。
4.根據權利要求2所述的一種環保型氣凝膠的制備工藝，其特征在于，步驟M7中用乙酸將酸堿度值控制在4.5-5.5的范圍內。
5.根據權利要求2所述的一種環保型氣凝膠的制備工藝，其特征在于，步驟M8中洗滌包括以下步驟：
6.根據權利要求2所述的一種環保型氣凝膠的制備工藝，其特征在于，在步驟M7中，分散的方式采用超聲，且溫度控制在70-80℃，且超聲頻率在10kHz。
7.根據權利要求2所述的一種環保型氣凝膠的制備工藝，其特征在于，所述M1中為100份重量份數的廢紙；
8.根據權利要求2-7中任一權利要求所述的制備工藝制得的氣凝膠的應用，其特征在于，所述氣凝膠能夠用于過濾空氣中懸浮顆粒污染物，且制備的氣凝膠對于PM2.5、PM10的吸附率大于80％。<...
【技術特征摘要】
1.一種環保型氣凝膠，其特征在于，所述氣凝膠由回收紙張作為原料進行制備。
2.一種環保型氣凝膠的制備工藝，其特征在于，包括以下步驟：
3.根據權利要求2所述的一種環保型氣凝膠的制備工藝，其特征在于，包括以下步驟：步驟m1中去離子水與廢紙的重量比大于30。
4.根據權利要求2所述的一種環保型氣凝膠的制備工藝，其特征在于，步驟m7中用乙酸將酸堿度值控制在4.5-5.5的范圍內。
5.根據權利要求2所述的一種環保型氣凝膠的制備工藝，其特征在于，步驟m8中洗滌包括以下步驟：
6.根據權利要求2所述的一種環保型氣凝膠的制備工藝，其...
【專利技術屬性】
技術研發人員：雷洋，趙麗，李楨，汪少振，蔣艷莉，崔夢嬌，郭雨，玉嬌，徐源，
申請(專利權)人：蘭州交通大學，
類型：發明
國別省市：
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