一種摻雜改性分子篩的炭纖維凈化材料，其組分和質量百分比為：5～30%經負載金屬氧化物改性后的分子篩，70～95%的聚乙烯醇基纖維；所述改性后的分子篩中負載金屬氧化物的含量為分子篩重量的1～10%。一種摻雜改性分子篩的炭纖維的制備方法，其特征在于：用硝酸鹽浸漬分子篩后干燥、高溫焙燒法對分子篩進行負載金屬氧化物改性，然后將其碾碎成粉末狀與制備活性炭纖維的原材料聚乙烯醇水溶液混合后，進行常規制備活性炭纖維的物理—化學活化過程，即得所需的活性炭纖維凈化材料。本發明專利技術制備工藝簡單、成本低和制備的活性炭纖維凈化材料在常溫條件下具有對甲苯凈化效率高等優點。在甲苯含量≤20ppm時，對甲苯的凈化效率可達到70～98%。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種炭纖維凈化材料及其制備方法，特別是涉及。
技術介紹
由于新建樓盤增多、家電和空調的普及，辦公室現代化程度和建筑密閉性的提高，導致室內污染物得不到置換，污染物在室內積聚，造成嚴重污染，人們會感到胸悶、頭暈、乏力等。基于此，室內空氣污染問題引發的嚴重后果引起了極大的關注，室內空氣凈化技術應運而生。經過對現有技術的檢索發現，文件公開了一種“空氣凈化用復合光催化材料的制備方法”，該方法是以肽酸酯為原料溶膠一凝膠法制備二氧化鈦溶膠，或納米二氧化鈦粉末在水中超聲分散制備二氧化鈦懸浮液，然后加入活性炭進行水熱處理，制備含二氧化鈦/ 活性炭復合催化劑的懸浮液；然后與制紙工藝結合，在紙的干燥工段前噴涂在紙上，經過干燥，壓制成波紋形狀，制備成二氧化鈦為主要催化劑、活性炭為載體、紙為支撐體的吸附型復合光催化凈化材料。但該專利技術制備的光催化劑制作工藝復雜，凈化效率相對也不高。文獻公布了一種含納米銀顆粒抗菌活性炭纖維的制備方法。該方法以磷酸作為活化劑制備基體活性炭纖維，再利用活性炭纖維的氧化還原特性及吸附性能，通過浸潰法把銀吸附沉積在集體活性炭纖維上，得到含納米銀顆粒的活性炭纖維。但該專利技術的活性炭纖維表面沉積的銀牢度無法保證，使用過程中易脫落，功效損失較大，且脫落的銀會對環境造成污染。
技術實現思路
本專利技術的目的是針對現有技術的不足，擬設計一種利用改性分子篩提高炭纖維去除苯系物性能的方法。本專利技術制備工藝簡單、成本低和制備的活性炭纖維凈化材料在常溫條件下具有對甲苯凈化效率高等優點。本專利技術提供一種摻雜改性分子篩的炭纖維凈化材料，其組分和質量百分比為5 30%經負載金屬氧化物改性后的分子篩，70 95%的聚乙烯醇基纖維；所述改性后的分子篩中負載金屬氧化物的含量為分子篩重量的I 10%。本專利技術提供一種摻雜改性分子篩的炭纖維的制備方法，其特征在于用硝酸鹽浸潰分子篩后干燥、高溫焙燒法對分子篩進行負載金屬氧化物改性，然后將其碾碎成粉末狀與制備活性炭纖維的原材料聚乙烯醇水溶液混合后，進行常規制備活性炭纖維的物理一化學活化過程，即得所需的活性炭纖維凈化材料。其特征在于包括如下步驟 (1)將分子篩浸潰于金屬硝酸鹽溶液2 4小時,干燥2 4小時后,300 600°C下焙燒2 4小時，冷卻至室溫即得負載金屬氧化物改性的分子篩，然后將其研磨成粉末； (2)將步驟(I)改性好的分子篩粉末與聚乙烯醇水溶液混合，經常規攪拌、脫泡、計量泵計量、噴絲板、凝固及牽伸和干燥等工藝，制成負載金屬氧化物分子篩的聚乙烯醇基纖維，然后經常規預處理、氧化定型、炭化和通水蒸氣和氮氣的高溫焙燒等物理一化學活化過程，即得所需摻雜改性分子篩的炭纖維凈化材料。所述的分子篩為5A、13X中的一種或其組合。所述的硝酸鹽為硝酸鐵、硝酸鎳、硝酸鍶、硝酸釹中的一種或其組合。本專利技術提供的空氣凈化器用的凈化材料在常溫條件下，反應氣體積空速(GHSV)為12000^1,甲苯含量< 20ppm時，對甲苯的凈化效率可達到70 98%。凈化材料性能評價是在Φ4πιπι、長150mmU型玻璃管反應器中進行，反應氣體積空速(GHSV)為UOOOtT1，反應在常溫常壓環境下進行，檢測手段是氣相色譜-FID檢測器。原料氣甲苯濃度20ppm，其余為空氣。以下實施案例均按照該方法進行性能評價。具體實施方式 下面對本專利技術的實施案例作詳細說明本實施例在以本專利技術技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本專利技術的保護范圍不限于下述的實施例。本專利技術以未經改性的活性炭纖維為對比材料，原料氣為20ppm甲苯，其余為空氣，空速為UOOOtT1，在常溫常壓條件下，4g的活性炭纖維對甲苯的凈化效率為38. 6%。實施例I 稱取2g5A分子篩浸潰于2ml的0. 125g/ml的硝酸鐵溶液中2h，100°C干燥3h后放入馬弗爐中550°C焙燒3h，然后取出碾磨成粉末狀，其中Fe2O3的含量為2. 5%。稱取Ig改性后的分子篩粉末與4g濃度為20wt%聚乙烯醇(聚合度1800，水解度88%)水溶液混合后，攪拌均勻，脫泡、計量泵計量、噴絲板、凝固及牽伸和干燥等工藝，制成含改性分子篩的聚乙烯醇基纖維。將所得纖維在4% (w/v) (NH4)3PO4和8% (w/v) (NH4)2S04按4:6 (wt:wt)配制的混合液中浸潰預處理40min后，在馬弗爐中300°C下預氧化定型60min，再將纖維樣品放入電阻爐中，10°C /min升溫，800°C下活化60min，繼續通氮氣，爐冷至200°C時，空氣冷卻。既得所需的活性炭纖維材料，其中改性分子篩和聚乙烯醇纖維質量百分比含量分別為20%和80%。該材料的凈化效果達到73. 2%。實施例2 稱取2gl3X分子篩浸潰于2ml的0. 013g/ml的硝酸釹溶液中2h，100°C干燥3h后放入馬弗爐中550°C焙燒3h，然后取出碾磨成粉末狀，其中Nd2O3的質量百分比含量為1%。稱取Ig改性后的分子篩粉末與4g濃度為20wt%聚乙烯醇(聚合度1800，水解度88%)水溶液混合后，按照實施案例I中制備活性炭纖維的物理一化學活化過程制備，即得所需的活性炭纖維材料，其中改性分子篩和聚乙烯醇纖維質量百分比含量分別為20%和80%。該材料的凈化效果達到73. 4%。實施例3 稱取2g5A分子篩浸潰于2ml的0. 01g/ml的硝酸銀溶液中2h, 100°C干燥3h后放入馬弗爐中550°C焙燒3h，然后取出碾磨成粉末狀，其中SrO的質量百分比含量為2. 5%。稱取Ig改性后的分子篩粉末與4g濃度為20wt%聚乙烯醇(聚合度1800，水解度88%)水溶液混合后，按照實施案例I中制備活性炭纖維的物理一化學活化過程制備，即得所需的活性炭纖維材料，其中改性分子篩和聚乙烯醇纖維質量百分比含量分別為20%和80%。該材料的凈化效果達到70. 4%。實施例4 稱取2g5A分子篩浸潰于2ml的O. lg/ml的硝酸鎳溶液中2h，100°C干燥3h后放入馬弗爐中550°C焙燒3h，然后取出碾磨成粉末狀，其中NiO的質量百分比含量為2. 5%。稱取Ig改性后的分子篩粉末與4g濃度為20wt%聚乙烯醇(聚合度1800，水解度88%)水溶液混合后，按照實施案例I中制備活性炭纖維的物理一化學活化過程制備，即 得所需的活性炭纖維材料，其中改性分子篩和聚乙烯醇纖維質量百分比含量分別為20%和80%。該材料的凈化效果達到72. 4%。實施例5 稱取2gl3X分子篩浸潰于2ml的O. 125g/ml的硝酸鐵和O. O lg/ml硝酸釹混合溶液中2h，100°C干燥3h后放入馬弗爐中550°C焙燒3h，然后取出碾磨成粉末狀，其中Fe2O3和Nd2O3的質量百分比含量分別為2. 5%和1%。稱取Ig改性后的分子篩粉末與4g濃度為20wt%聚乙烯醇(聚合度1800，水解度88%)水溶液混合后，按照實施案例I中制備活性炭纖維的物理一化學活化過程制備，即得所需的活性炭纖維材料，其中改性分子篩和聚乙烯醇纖維質量百分比含量分別為20%和80%。該材料的凈化效果達到89. 4%。實施例6 稱取2gl3X分子篩浸潰于2ml的O. 125g/ml的硝酸鐵、O. 013g/ml硝酸釹和O. lg/ml的本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種摻雜改性分子篩的炭纖維凈化材料，其組分和質量百分比為：5～30%經負載金屬氧化物改性后的分子篩，70～95%的聚乙烯醇基纖維；所述改性后的分子篩中負載金屬氧化物的含量為分子篩重量的1～10%。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：鄒娟珍，姚煒，張豪杰，周潔，劉洋，何丹農，
申請(專利權)人：上海納米技術及應用國家工程研究中心有限公司，
類型：發明
國別省市：
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。