CN103833411A - 一种添加碳纳米管的陶瓷滤芯及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种添加碳纳米管的陶瓷滤芯,其特征在于,由下列重量份的原料制备制成:活性炭15-17、硅藻土10-13、堇青石6-9、碳纳米管2-3、粉碎棉花壳3-5、粉碎椰壳6-8、云母粉7-9、粘土5-8、铝粉8-10、沸石4-6、壳聚糖1-2、改性椰壳活性炭5-7、水适量;本发明添加壳聚糖,具有良好的澄清、絮凝作用;添加碳纳米管,能够提高陶瓷滤芯的机械性能,具有介孔结构,能够有效吸附去除水中重金属离子;添加改性椰壳活性炭,空隙发达、吸附性能好、强度高、易再生、经济耐用;净化效率高,使用寿命长,耐腐蚀,可用作空气吸附过滤或者汽车滤清器吸气过滤。
Description
技术领域
本发明涉及一种过滤材料及其制备方法,特别是一种添加碳纳米管的陶瓷滤芯及其制备方法。
背景技术
过滤材料用途极为广泛,主要应用于涂料、油墨、染料、塑料、制药、电镀、饮料、化妆品、橡胶、印刷、电子管生产、线路板生产、垃圾焚烧、化工生产等各领域内。最常见的有过滤材料用于空气调节系统,现在环境大气污染十分严重,雾霾天气给人们带来了极大的危害,空气吸附过滤材料能将空气的各种有害颗粒物,如PM2.5吸附,防止进入人们的生活或工作环境,减少人体肺部对颗粒物等有害物质的吸入,提高人们的生活质量,减少疾病的发生。现有过滤材料主要有蜂窝陶瓷、滤纸、活性炭、钢丝网等。现有蜂窝陶瓷过滤材料原料、配方、功能都比较单一,不能满足技术不断发展的要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种添加碳纳米管的陶瓷滤芯及其制备方法。
为了实现本发明的目的,本发明通过以下方案实施:
一种添加碳纳米管的陶瓷滤芯,由下列重量份的原料制备制成:活性炭15-17、硅藻土10-13、堇青石6-9、碳纳米管2-3、粉碎棉花壳3-5、粉碎椰壳6-8、云母粉7-9、粘土5-8、铝粉8-10、沸石4-6、壳聚糖1-2、改性椰壳活性炭5-7、水适量;
所述改性椰壳活性炭由以下重量份的原料制成:粉碎椰壳20-25、氧化锆5-8、微粉硅胶3-5;制备方法是将粉碎椰壳用热水洗涤,然后在常温下用50-60%磷酸溶液浸泡1-2小时;过滤,取滤渣在550-600℃的炭化炉中炭化1.5-2小时,取出;待温度降至室温时与氧化锆、微粉硅胶混合均匀,再加入60%氢氧化钠搅拌1-1.5小时,然后过滤取出;用蒸馏水清洗3-4次,烘干即得。
本发明所述一种添加碳纳米管的陶瓷滤芯,由以下具体步骤制成:
(1)将壳聚糖加入适量的水,加热至溶解;将除水以外的其余剩余成分放入球磨机中,球磨3-4小时,得到混合粉末;
(2)将混合粉末加入到溶解的壳聚糖中搅拌均匀,得到混合浆料,然后将混合的浆料真空去泡2-3小时;
(3)将去泡的浆料注入模具中,在室温中蒸发水分,自动晾干后脱模,得到滤芯生胚;
(4)将生胚送入隧道式炉中常压下烧结,先在220-260℃下焙烧10-12小时,然后缓慢升温至520-560℃下焙烧4-5小时,然后,再以5-7℃/分钟速率升温至1150-1180℃,烧结3-4小时,冷却后取出,放入清水中浸泡1-2天后,取出烘干。
本发明的有益效果是:本发明添加壳聚糖,具有良好的澄清、絮凝作用;添加碳纳米管,能够提高陶瓷滤芯的机械性能,具有介孔结构,能够有效吸附去除水中重金属离子;添加改性椰壳活性炭,空隙发达、吸附性能好、强度高、易再生、经济耐用;净化效率高,使用寿命长,耐腐蚀,可用作空气吸附过滤或者汽车滤清器吸气过滤。
具体实施方案
下面通过具体实例对本发明进行详细说明。
一种添加碳纳米管的陶瓷滤芯,由下列重量份(公斤)的原料制备制成:活性炭15、硅藻土10、堇青石6、碳纳米管2、粉碎棉花壳3、粉碎椰壳6、云母粉7、粘土5、铝粉8、沸石4、壳聚糖1、改性椰壳活性炭5、水适量;
所述改性椰壳活性炭由以下重量份(公斤)的原料制成:粉碎椰壳20、氧化锆5、微粉硅胶3;制备方法是将粉碎椰壳用热水洗涤,然后在常温下用50-60%磷酸溶液浸泡1-2小时;过滤,取滤渣在550-600℃的炭化炉中炭化1.5-2小时,取出;待温度降至室温时与氧化锆、微粉硅胶混合均匀,再加入60%氢氧化钠搅拌1-1.5小时,然后过滤取出;用蒸馏水清洗3-4次,烘干即得。
本发明所述一种添加碳纳米管的陶瓷滤芯,由以下具体步骤制成:
(1)将壳聚糖加入适量的水,加热至溶解;将除水以外的其余剩余成分放入球磨机中,球磨3-4小时,得到混合粉末;
(2)将混合粉末加入到溶解的壳聚糖中搅拌均匀,得到混合浆料,然后将混合的浆料真空去泡2-3小时;
(3)将去泡的浆料注入模具中,在室温中蒸发水分,自动晾干后脱模,得到滤芯生胚;
(4)将生胚送入隧道式炉中常压下烧结,先在220-260℃下焙烧10-12小时,然后缓慢升温至520-560℃下焙烧4-5小时,然后,再以5-7℃/分钟速率升温至1150-1180℃,烧结3-4小时,冷却后取出,放入清水中浸泡1-2天后,取出烘干。
本发明样品主要技术参数为:废气净化处理装置的技术指标为:捕获的粉尘颗粒最小粒径范围0.5-10μm;处理气体最高温度550℃;捕集微尘效率≥99%;出口排放烟尘颗粒物浓度≤ 30mg/m3。
Claims (2)
1.一种添加碳纳米管的陶瓷滤芯,其特征在于,由下列重量份的原料制备制成:活性炭15-17、硅藻土10-13、堇青石6-9、碳纳米管2-3、粉碎棉花壳3-5、粉碎椰壳6-8、云母粉7-9、粘土5-8、铝粉8-10、沸石4-6、壳聚糖1-2、改性椰壳活性炭5-7、水适量;
所述改性椰壳活性炭由以下重量份的原料制成:粉碎椰壳20-25、氧化锆5-8、微粉硅胶3-5;制备方法是将粉碎椰壳用热水洗涤,然后在常温下用50-60%磷酸溶液浸泡1-2小时;过滤,取滤渣在550-600℃的炭化炉中炭化1.5-2小时,取出;待温度降至室温时与氧化锆、微粉硅胶混合均匀,再加入60%氢氧化钠搅拌1-1.5小时,然后过滤取出;用蒸馏水清洗3-4次,烘干即得。
2.根据权利要求1所述一种添加碳纳米管的陶瓷滤芯,其特征在于,由以下具体步骤制成:
(1)将壳聚糖加入适量的水,加热至溶解;将除水以外的其余剩余成分放入球磨机中,球磨3-4小时,得到混合粉末;
(2)将混合粉末加入到溶解的壳聚糖中搅拌均匀,得到混合浆料,然后将混合的浆料真空去泡2-3小时;
(3)将去泡的浆料注入模具中,在室温中蒸发水分,自动晾干后脱模,得到滤芯生胚;
(4)将生胚送入隧道式炉中常压下烧结,先在220-260℃下焙烧10-12小时,然后缓慢升温至520-560℃下焙烧4-5小时,然后,再以5-7℃/分钟速率升温至1150-1180℃,烧结3-4小时,冷却后取出,放入清水中浸泡1-2天后,取出烘干。
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