CN107754448A - 一种兼具除臭及拦截pm1.0效果的空气净化材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于空气净化材料技术领域，尤其涉及一种兼具拦截PM1.0与除臭的空气净化材料，材料具备主要由石墨烯片搭接形成的三维网状层次孔结构，三维网状层次孔结构包括随机分布的大孔、中孔和小孔；大孔的孔容为0.05cm3/g～1.05cm3/g、孔径大于1000nm；中孔的孔容为0.10cm3/g～1.20cm3/g、孔径为100‑1000nm；小孔的孔容为0.10cm3/g～1.40cm3/g、孔径小于100nm；本发明提供的空气净化材料的表面和内部具有丰富和完善的层次孔结构，较大的比表面积和丰富的孔径分布。这种层次孔的构建赋予了材料净化效率高、气流阻力小、除臭功效强的优点。
Description
技术领域
本发明属于空气净化材料技术领域，尤其涉及一种兼具除臭及拦截PM1.0效果的空气净化材料及其制备方法。
背景技术
随着工业的发展，中国的许多大中城市频频产生雾霾天气，严重威胁着人民的身体健康和生命。雾霾天气产生的机制很复杂，其化学成分也很复杂，病毒、病菌等可能会附着在大气的颗粒物上，引发多种疾病。同时，人类活动产生的大量垃圾臭味、烟草臭味、厕所臭味、脚臭等恶臭严重的影响了人类正常的生产生活，如何对这些空气污染物进行高效清理的问题正严重困扰着人类。
通常来说，粒径在4.7～10μm的颗粒物可以进入鼻腔和喉咙，这一阶段是可逆的，人体可以咳出来；当粒径达到2.5～4.7μm时，颗粒物就会进入气管和支气管；达到2.5μm以下时，即PM2.5，颗粒物将进入支气管末端；当颗粒物直径降低到1μm以下时，就形成了PM1.0，这种细颗粒物就可以进入肺泡血液，对人体健康造成极大的影响。与其余各种细颗粒物相比，PM1.0颗粒具有在大气中停留时间长、输送距离远、携带有害物质多等特点，应当作为未来防治雾霾工程中首要的拦截目标。空气中的臭气成分主要包含氨气、胺类等氮化合物，硫化氢、甲基硫醇等硫系化合物，醋酸、异戊酸等脂肪酸，甲醛、乙醛等醛类。伴随着近年来人类居住环境的改善，室内的气密性提高，恶臭气体对人类生存质量的影响愈加严重。
目前控制和消除雾霾的研究多聚焦于对PM2.5的过滤，而关于如何更精细化、更有效拦截PM1.0的工作却鲜有报道。传统的防尘防霾材料，孔隙直径过大，根本无法有效阻止微米级的颗粒。市场上虽然也出现了许多新型防霾滤材，这些材料通常都是通过增加厚度和层数来实现其拦截功能，不仅透气性差，同时对于PM1.0这种粒径的细颗粒物基本没有拦截效果。此外，人们去除空气中恶臭气体的需求也不容忽视。目前已知的常用除臭材料有活性炭、二氧化硅、活性氧化铝、海泡石、天然或合成的沸石等各种铝硅酸盐，但是，这些固体除臭剂只对酸性臭气或碱性臭气等特定的臭气有效果，大多称不上具有充分的除臭效果。虽然也已经开发出多种利用金属离子配位键合作用同时吸附多种恶臭的除臭材料，但是它们负载金属离子能力普遍较差，无法充分发挥除臭作用。所以，需开发一种具有优异拦截性能和透气性能、能够有效阻挡PM1.0等大气污染物，同时兼具良好除臭效果并且制备工艺简单，成本低廉的过滤材料。
自2004年被发现以来，石墨烯这种具有二维晶体结构的材料立即引起了学术和工业界极大的兴趣。近年来，因其优异的力学性能和吸附性能，石墨烯在吸附及拦截空气污染物方面的应用成为新的研究焦点。
经过检索发现公开号为CN105266238A的中国发明专利申请公开了“一种基于氧化石墨烯的绿色防霾口罩及其制备方法”，该防霾口罩主要是在无纺布上喷涂一定浓度一定体积的抗菌材料氧化石墨烯-单宁酸-纳米银溶液，这种材料不仅起到过滤和抗微生物的双重作用，其对细菌真菌等微生物也有强大的抑制杀灭作用。但是其滴涂的方式会造成基材孔隙的堵塞，降低材料的透气性能，给使用者带来呼吸不畅的不适感。
经过检索发现公开号为CN104525107A的中国发明专利申请公开了“一种石墨烯基防雾霾口罩滤材及其制备方法”，该口罩滤材是氧化石墨烯组装的三维石墨烯海绵结构，通过改变交联剂的加入量可以实现对氧化石墨烯尺寸和形状的调控。但是交联剂的加入使得滤材孔隙较小，气阻较大，极大地影响了口罩的佩戴舒适性。
经过检索发现公开号为CN104069525A的中国发明专利申请公开了“除臭剂”，该除臭剂包括选自氧化锌和碳酸锌中的至少一种锌化合物、并选择甘氨酸、丙氨酸、苯丙氨酸、谷氨酸盐和肌氨酸的组中的至少一种氨基酸为有效成分。这种除臭剂可溶于水及多种有机溶剂且能够效率良好地实现包括氨气、硫化氢、脂肪酸、醛类在内的多种恶臭气体的除臭。但是由于其结构松散，负载金属离子能力较差，无法真正实现高效除臭。
片状或单一孔型的石墨烯的加入无法有效拦截PM1.0，不仅透气量差，长时间使用还会出现片层脱落的问题，影响拦截效率。而现有的一些除臭材料，由于除臭剂的负载量低、材料孔隙过大等原因，无法实现高效除臭，使用时还会出现除臭剂颗粒脱附，无法满足人们对空气净化材料的需求。
有鉴于此，本发明旨在提供一种兼具除臭及拦截PM1.0效果的空气净化材料及其制备方法，该材料中，石墨烯在材料的表面和/或内部搭接形成完善的三维网状层次孔结构。这种结构使得空气净化材料具有丰富的孔径分布，其中，均匀分布的中孔和小孔可以实现对PM1.0颗粒的精准拦截，而大孔的存在，又可以保证气流的顺畅流动，有效降低了拦截气阻，提高了拦截效率。石墨烯片层上负载的大量金属离子或金属氧化物，可以通过配位键合吸附多种恶臭气体，包括氨气、胺类等氮化合物，硫化氢、甲基硫醇等硫系化合物，醋酸、异戊酸、己酸等低级脂肪酸乃至高级脂肪酸，甲醛、乙醛等醛类等。采用本发明提供的材料，不仅实现了对PM1.0的准确拦截与除臭功能，同时解决了传统拦截过程中通气量小和易脱落的问题。
发明内容
本发明的目的之一在于：针对现有技术的不足，而提供一种兼具除臭及拦截PM1.0效果的空气净化材料及其制备方法，该材料中，石墨烯在材料的表面和/或内部搭接形成完善的三维网状层次孔结构。这种结构使得空气净化材料具有丰富的孔径分布，其中，均匀分布的中孔和小孔可以实现对PM1.0颗粒的精准拦截，而大孔的存在，又可以保证气流的顺畅流动，有效降低了拦截气阻，提高了拦截效率，石墨烯片层上负载的大量金属离子或金属氧化物，可以通过配位键合吸附氨气、胺类等氮化合物，硫化氢、甲基硫醇等硫系化合物，醋酸、异戊酸、己酸等低级脂肪酸乃至高级脂肪酸，甲醛、乙醛等醛类等多种恶臭气体。采用本发明提供的材料，不仅实现了对PM1.0的准确拦截和除臭功能，同时解决了传统拦截过程中通气量小和易脱落的问题。
为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种兼具除臭及拦截PM1.0效果的空气净化材料，所述材料具备主要由石墨烯片搭接形成的三维网状层次孔结构，所述三维网状层次孔结构包括随机分布的大孔、中孔和小孔；
所述大孔的孔容为0.05cm3/g～1.05cm3/g、孔径大于1000nm；
所述中孔的孔容为0.10cm3/g～1.20cm3/g、孔径为100-1000nm；
所述小孔的孔容为0.10cm3/g～1.40cm3/g、孔径小于100nm；
石墨烯的片层上负载有金属离子或金属氧化物。这是本发明的一种技术方案，即自支撑的空气净化材料。
作为本发明兼具除臭及拦截PM1.0效果的空气净化材料的一种改进，所述三维网状层次孔结构主要由石墨烯片在多孔基材的表面和/或内部搭接形成。这是本发明的另一种技术方案，即基材支撑的空气净化材料。
作为本发明兼具除臭及拦截PM1.0效果的空气净化材料的一种改进，搭接的石墨烯片之间通过化学键和范德华力结合，化学键主要为C-C键和C-O-C键，，以提高搭接强度；所述石墨烯片的片层数小于或等于10，层数太多会影响材料的透气性；所述石墨烯的片层上负载有银纳米颗粒。此时，该材料还具有抗菌效果。
作为本发明兼具除臭及拦截PM1.0效果的空气净化材料的一种改进，所述的金属离子包括银离子、锌离子、铝离子、钴离子、锆离子、铁离子、铜离子、镍离子、铂离子中的至少一种；所述的金属氧化物包括氧化锌和/或氧化铝。
本发明还提供了一种兼具除臭及拦截PM1.0效果的空气净化材料的制备方法，至少包括以下步骤：
第一步，超声处理氧化石墨烯分散液；超声处理是为了将氧化石墨烯进一步分散，获得片层更薄的氧化石墨烯。
第二步，将第一步得到的溶液转入反应釜中，将反应釜加热至60℃～200℃并恒温0.5～48h后自然冷却，将冷却后的材料置于金属盐溶液中并浸泡6～48h；
或将第一步得到的氧化石墨烯分散液与金属氧化物前驱体同时加入到反应釜中，将反应釜加热至60～200℃并恒温0.5～48h后自然冷却；水热处理，是在高温高压临界状态下使氧化石墨烯还原，在还原过程中片层相互作用，形成三维结构。不同的温度和反应时间，会对还原程度发生影响，会改变材料孔隙分布，比如温度低，就很难形成良好的三维结构。
第三步，将第二步得到的材料冷冻干燥，得到具有自支撑的兼具除臭及拦截PM1.0效果的空气净化材料。
当石墨烯的片层上负载有银纳米颗粒时，第二步为：将硝酸银加入所得氧化石墨烯分散溶液中，搅拌均匀，获得硝酸银浓度为0.2～2mM的硝酸银/氧化石墨烯混合液；将该混合液装入反应釜中，将反应釜加热至60～200℃并恒温0.5～48h后自然冷却，将冷却后的材料置于金属盐溶液中并浸泡6～48h；或者，第二步为：将硝酸银和金属氧化物前驱体加入所得氧化石墨烯分散溶液中，搅拌均匀，获得硝酸银浓度为0.2～2mM的混合液；将该混合液装入反应釜中，将反应釜加热至60～200℃并恒温0.5～48h后自然冷却，即得到具有自支撑三维网状层次孔结构的用于拦截PM1.0并具有抗菌效果和除臭效果的空气净化材料。其原理为：采用水热还原法，将银离子还原成为银纳米颗粒，原位生长在氧化石墨烯片层上，该片层在基材的表面和/或内部搭接形成完善的三维网状层次孔结构。银纳米颗粒可以干扰细菌细胞壁和细胞膜的合成，从而抑制细菌的繁殖，达到抑菌效果。而且该方法还能有效地防止银纳米颗粒在水溶液中的团聚。
作为本发明兼具除臭及拦截PM1.0效果的空气净化材料的制备方法的一种改进，第一步中超声处理的频率为40～200kHz，超声处理的持续时间为30～180min；第一步所述氧化石墨烯分散液的浓度为0.5～20mg/mL。
作为本发明兼具除臭及拦截PM1.0效果的空气净化材料的制备方法的一种改进，第二步所述金属氧化物前驱体为铝盐或锌盐，第三步中，所述冷冻干燥的温度为-50～-5℃，真空度小于10Pa，冷冻干燥的持续时间为24～72h。冷冻干燥可以保持材料本身的网络结构，不会破坏结构。
本发明还提供了另一种兼具除臭及拦截PM1.0效果的空气净化材料的制备方法，至少包括以下步骤：
第一步，超声处理氧化石墨烯分散液；
第二步，将多孔基材用氧化剂进行表面改性处理，处理完后用清水漂洗；改性处理是因为很多基材是不亲水的，无法和氧化石墨烯溶液良好接触，这样的话石墨烯不会很好地长在基材里面，所以要通过处理来使其亲水。
第三步，将第一步得到的氧化石墨烯分散液、第二步得到的反应后的多孔基材与金属氧化物前驱体同时加入到反应釜中，将反应釜加热至60～200℃并恒温0.5～48h后自然冷却，冷冻干燥，得到兼具除臭及拦截PM1.0效果的空气净化材料；
或者将第一步得到的分散液转入反应釜中，并将第二步得到的多孔基材装入反应釜中，将反应釜加热至60～200℃并恒温0.5～48h后自然冷却，冷冻干燥，再将产物置于金属盐溶液中并浸泡6～48h，冷冻干燥，得到兼具除臭及拦截PM1.0效果的空气净化材料。
当石墨烯的片层上负载有银纳米颗粒时，第三步为：将硝酸银加入所得氧化石墨烯分散溶液中，搅拌均匀，获得硝酸银浓度为0.2～2mM的硝酸银/氧化石墨烯混合液；将该混合液、第二步得到的反应后的多孔基材与金属氧化物前驱体同时加入到反应釜中，将反应釜加热至60～200℃并恒温0.5～48h后自然冷却，冷冻干燥，得到基材支撑的兼具除臭及拦截PM1.0效果、抗菌效果和除臭效果的空气净化材料；
或者，第三步为：将硝酸银加入所得氧化石墨烯分散溶液中，搅拌均匀，获得硝酸银浓度为0.2～2mM的硝酸银/氧化石墨烯混合液；将该混合液、第二步得到的多孔基材装入反应釜中，将反应釜加热至60～200℃并恒温0.5～48h后自然冷却，冷冻干燥，再将产物置于金属盐溶液中并浸泡6～48h，冷冻干燥，得到兼具除臭及拦截PM1.0效果、抗菌效果和除臭效果的空气净化材料。
作为本发明用于拦截PM1.0的空气净化材料的制备方法的一种改进，第一步中超声处理的频率为40～200kHz，超声处理的持续时间为30～180min；第一步所述氧化石墨烯分散液的浓度为0.5～20mg/mL；第四步所述冷冻干燥的温度为-50～-5℃，真空度小于10Pa，冷冻干燥的持续时间为24～72h。第二步所述金属氧化物前驱体为铝盐或锌盐。
作为本发明用于拦截PM1.0的空气净化材料的制备方法的一种改进，所述多孔基材包括针刺涤纶、水刺涤纶/聚丙烯、水刺涤纶/聚乳酸、丙纶纺粘布、涤纶纺粘布和聚氨酯泡沫的至少一种。
作为本发明用于拦截PM1.0的空气净化材料的制备方法的一种改进，所述的氧化剂包括浓硫酸、浓硝酸、过硫酸盐、过氧化物、重铬酸钾和高锰酸钾中的至少一种；所述的表面改性处理为将多孔基材置于由所述氧化剂所配制的浓度为0.5～3mol/L的溶液中，处理温度为20～70℃，处理时间为3～15d；所述的金属盐溶液包括银离子盐溶液、锌离子盐溶液、铝离子盐溶液、钴离子盐溶液、锆离子盐溶液、铁离子盐溶液、铜离子盐溶液、镍离子盐溶液、铂离子盐溶液中的至少一种；所述的金属氧化物包括氧化锌、氧化铝中的至少一种。
本发明与现有技术相比，具有如下显著优点：
1、本发明提供的空气净化材料以氧化石墨烯分散液作为原料，按照水热合成法，通过自支撑和基材支撑两种设计方案，直接形成三维网状层次孔结构，或者在基材的表面和/或内部搭接形成三维网状层次孔结构，得到了可以拦截PM1.0的材料；
2、本发明提供的空气净化材料的表面和内部具有丰富和完善的层次孔结构，较大的比表面积和丰富的孔径分布。中孔和小孔的均匀分布，使得材料对PM1.0显示出良好的拦截效果，大孔的存在，使气体分子在材料的孔道中可以顺畅通过。这种层次孔的构建赋予了材料净化效率高、气流阻力小的优点；
3、本发明提供的空气净化材料具有出色的机械性能，可以被加工为不同形状，并且石墨烯片层是通过相互搭接的方式组装于空气净化材料的内部和/或表面，不同于现有的滴涂或浸渍石墨烯的制备工艺，即使长时间使用也不会出现片层脱落的现象；
4、负载的大量金属离子或金属氧化物，可以通过配位键合吸附氨气、胺类等氮化合物，硫化氢、甲基硫醇等硫系化合物，醋酸、异戊酸、己酸等低级脂肪酸乃至高级脂肪酸，甲醛、乙醛等醛类等多种恶臭气体，使材料具有良好的除臭功能；
5、负载的银纳米颗粒使得该材料具有良好的抗菌效果，作用于含有金黄色葡萄糖球菌和大肠杆菌的菌液，摇床培养4～6h，抑菌率可分别达到95％和80％左右，抑菌效果显著。
6、本发明提供的空气净化材料可广泛用于防雾霾口罩、空气净化器、新风机、汽车空气滤芯、空调滤芯以及香烟滤嘴等过滤装置中。
具体实施方式
以下以具体实施例来说明本发明的技术方案，但本发明的保护范围不限于此。
实施例1
本实施例提供了一种用于拦截PM1.0的空气净化材料，该材料具备主要由石墨烯片搭接形成的三维网状层次孔结构，三维网状层次孔结构包括随机分布的大孔、中孔和小孔；
大孔的孔容为0.20-0.70cm3/g、孔径大于1000nm；
中孔的孔容为0.40-1.00cm3/g、孔径为100nm-1000nm；
小孔的孔容为0.60-1.30cm3/g、孔径小于100nm。
搭接的石墨烯片之间通过化学键和范德华力结合，化学键主要为C-C键和C-O-C键；石墨烯片的片层数小于或等于10。石墨烯的片层上负载有金属铜离子。
该材料的制备方法为：
第一步，取的氧化石墨0.17g，加入85mL纯水中，在50kHz频率下超声处理100min，所得氧化石墨烯分散液的浓度为2mg/mL；
第二步，将第一步得到的氧化石墨烯分散液转移到100mL反应釜中，将反应釜加热至140℃恒温6h后自然冷却，将材料置于氯化铜溶液中并浸泡10h。
第三步，在-50℃、真空度＜10Pa下冷冻干燥处理24h，得到自支撑空气净化材料。
将上述材料裁剪成直径为1cm，厚度为50μm的圆形薄膜，用上述材料封住颗粒物检测器开口。作为对比实验，另一组敞口。将容器置于PM1.0为385μg/cm3的环境中，我们看到上述材料封口的容器内PM1.0浓度为17μg/cm3(优)，敞口的容器内PM1.0浓度为385μg/cm3(重度污染)。
使用气体检测管对材料的除臭率进行测定，结果显示，材料对甲酚的除臭率为93％，对二甲基二硫化物的除臭率为95％，对吡咯的除臭率为91％。
实施例2
本实施例提供了一种用于拦截PM1.0的空气净化材料，该材料具备主要由石墨烯片搭接形成的三维网状层次孔结构，三维网状层次孔结构包括随机分布的大孔、中孔和小孔；
大孔的孔容为0.30-0.80cm3/g、孔径大于1000nm；
中孔的孔容为0.55-1.00cm3/g、孔径为100-1000nm；
小孔的孔容为0.40-1.10cm3/g、孔径小于100nm。
三维网状层次孔结构主要由石墨烯片在多孔基材的表面和/或内部搭接形成。石墨烯的片层上负载有金属铁离子。
搭接的石墨烯片之间通过化学键和范德华力结合，化学键主要为C-C键和C-O-C键；所述石墨烯片的片层数小于或等于10。
该材料的制备方法为：
第一步，取氧化石墨0.17g，加入85mL纯水中，在50kHz频率下超声处理100min，所得氧化石墨烯分散液为2mg/mL；
第二步，将80g/m2的水刺涤纶/聚丙烯无纺布置于浓度为1.8mol/L的浓硝酸中进行表面改性处理，处理温度为35℃，处理时间为96h。处理后用清水清洗无纺布，并自然晾干；
第三步，将第一步得到的氧化石墨烯分散液和第二步得到的无纺布转移到100mL反应釜中，将反应釜加热至110℃恒温6h后自然冷却。
第四步，将第三步得到的反应后的多孔基材置于氯化铁溶液中并浸泡8h，冷冻干燥，得到具有基材支撑三维网状层次孔结构的兼具除臭及拦截PM1.0效果的空气净化材料。
将上述材料裁剪成长10cm，宽10cm的正方形，用上述正方形材料封住颗粒物检测器开口。作为对比实验，另一组用普通80g/m2的水刺涤纶/聚丙烯无纺布封住开口。将容器置于PM1.0为355μg/cm3的环境中，我们看到上述材料封口的容器内PM1.0浓度为4μg/cm3(优)，普通无纺布封的容器内PM1.0浓度为303μg/cm3(重度污染)。
使用气体检测管对材料的除臭率进行测定，结果显示，材料对甲酚的除臭率为96％，对二甲基二硫化物的除臭率为94％，对吡咯的除臭率为97％。
实施例3
本实施例提供了一种用于拦截PM1.0的空气净化材料，该材料具备主要由石墨烯片搭接形成的三维网状层次孔结构，三维网状层次孔结构包括随机分布的大孔、中孔和小孔；
大孔的孔容为0.05-0.55cm3/g、孔径大于1000nm；
中孔的孔容为0.10-0.60cm3/g、孔径为100-1000nm；
小孔的孔容为0.80-1.35cm3/g、孔径小于100nm。
搭接的石墨烯片之间通过化学键和范德华力结合，化学键主要为C-C键和C-O-C键；石墨烯片的片层数小于或等于10。石墨烯的片层上负载有氧化锌。
该材料的制备方法为：
第一步，取氧化石墨0.68g，加入85mL纯水中，在100kHz频率下超声处理110min，所得氧化石墨烯分散液的浓度为8mg/mL；
第二步，将第一步得到的氧化石墨烯分散液与2mol/LZnCl2转移到100mL反应釜中，将反应釜加热至150℃恒温15h后自然冷却；
第三步，在-45℃、真空度＜10Pa下冷冻干燥处理36h，得到自支撑空气净化材料。
将上述材料裁剪成直径为1cm，厚度为50μm的圆形薄膜，用上述材料封住颗粒物检测器开口。作为对比实验，另一组敞口。将容器置于PM1.0为380μg/cm3的环境中，我们看到上述材料封口的容器内PM1.0浓度为15μg/cm3(优)，敞口的容器内PM1.0浓度为380μg/cm3(重度污染)。
使用气体检测管对材料的除臭率进行测定，结果显示，材料对甲酚的除臭率为89％，对二甲基二硫化物的除臭率为85％，对吡咯的除臭率为92％。
实施例4
本实施例提供了一种用于拦截PM1.0的空气净化材料，该材料具备主要由石墨烯片搭接形成的三维网状层次孔结构，三维网状层次孔结构包括随机分布的大孔、中孔和小孔；
大孔的孔容为0.05-0.60cm3/g、孔径大于1000nm；
中孔的孔容为0.20-0.60cm3/g、孔径为100-1000nm；
小孔的孔容为1.10-1.60cm3/g、孔径小于100nm。
三维网状层次孔结构主要由石墨烯片在多孔基材的表面和内部搭接形成。
搭接的石墨烯片之间通过化学键和范德华力结合，化学键主要为C-C键和C-O-C键；所述石墨烯片的片层数小于或等于10。石墨烯的片层上负载有氧化锌。
其制备方法为：
第一步，取氧化石墨0.51g，加入85mL纯水中，在130kHz频率下超声处理160min，所得氧化石墨烯分散液为6mg/mL；
第二步，将80g/m2的丙纶纺粘布置于浓度为0.5mol/L的高锰酸钾中进行表面改性处理，处理温度为35℃，处理时间为96h。处理后用清水清洗丙纶纺粘布，并自然晾干；
第三步，将第一步得到的氧化石墨烯分散液、第二步得到的丙纶纺粘布以及0.8mol/LZnCl2溶液同时转移到100mL反应釜中，将反应釜加热至160℃恒温8h后自然冷却；在-45℃、真空度＜10Pa下冷冻干燥处理60h，得到空气净化材料。
将上述材料裁剪成长10cm，宽10cm的正方形，用上述正方形材料封住颗粒物检测器开口。作为对比实验，另一组用普通80g/m2的丙纶纺粘布封住开口。将容器置于PM1.0为373μg/cm3的环境中，我们看到上述材料封口的容器内PM1.0浓度为16μg/cm3(优)，普通丙纶纺粘布封的容器内PM1.0浓度为332μg/cm3(重度污染)。
使用气体检测管对材料的除臭率进行测定，结果显示，材料对甲酚的除臭率为90％，对二甲基二硫化物的除臭率为89％，对吡咯的除臭率为94％。
实施例5
本实施例提供了一种用于拦截PM1.0的空气净化材料，该材料具备主要由石墨烯片搭接形成的三维网状层次孔结构，三维网状层次孔结构包括随机分布的大孔、中孔和小孔；
大孔的孔容为0.05-0.55cm3/g、孔径大于1000nm；
中孔的孔容为0.10-0.60cm3/g、孔径为100-1000nm；
小孔的孔容为0.80-1.35cm3/g、孔径小于100nm。石墨烯的片层上负载有金属钴离子。
搭接的石墨烯片之间通过化学键和范德华力结合，化学键主要为C-C键和C-O-C键；石墨烯片的片层数小于或等于10。
该材料的制备方法为：
第一步，取Hummers法制备的氧化石墨0.68g，加入85mL纯水中，在100kHz频率下超声处理110min，所得氧化石墨烯分散液的浓度为8mg/mL；
第二步，将硝酸银加入所得氧化石墨烯分散溶液中，搅拌均匀，获得硝酸银浓度为0.5mM的硝酸银/氧化石墨烯混合液；将该混合液转移到100mL反应釜中，将反应釜加热至150℃恒温15h后自然冷却；在-45℃、真空度＜10Pa下冷冻干燥处理60h，再将产物置于氯化钴溶液中并浸泡24h，冷冻干燥60h，得到兼具除臭及拦截PM1.0效果、抗菌效果和除臭效果的空气净化材料。
将上述材料裁剪成直径为1cm，厚度为50μm的圆形薄膜，用上述材料封住颗粒物检测器开口。作为对比实验，另一组敞口。将容器置于PM1.0为380μg/cm3的环境中，我们看到上述材料封口的容器内PM1.0浓度为15μg/cm3(优)，敞口的容器内PM1.0浓度为380μg/cm3(重度污染)。
使用气体检测管对材料的除臭率进行测定，结果显示，材料对甲酚的除臭率为91％，对二甲基二硫化物的除臭率为88％，对吡咯的除臭率为93％。
将该材料作用于含有金黄色葡萄糖球菌和大肠杆菌的菌液，摇床培养4～6h，抑菌率可分别达到95％和80％左右，抑菌效果显著。
实施例6
本实施例提供了一种用于拦截PM1.0的空气净化材料，该材料具备主要由石墨烯片搭接形成的三维网状层次孔结构，三维网状层次孔结构包括随机分布的大孔、中孔和小孔；
大孔的孔容为0.20-0.80cm3/g、孔径大于1000nm；
中孔的孔容为0.30-0.80cm3/g、孔径为100-1000nm；
小孔的孔容为0.60-1.20cm3/g、孔径小于100nm。
该三维网状层次孔结构主要由石墨烯片在多孔基材的表面和内部搭接形成。石墨烯的片层上负载有金属镍离子。
搭接的石墨烯片之间通过化学键和范德华力结合，化学键主要为C-C键和C-O-C键；石墨烯片的片层数小于或等于10。
该材料的制备方法为：
第一步，取氧化石墨0.34g，加入85mL纯水中，在100kHz频率下超声处理120min，所得氧化石墨烯分散液为4mg/mL；
第二步，将80g/m2的水刺涤纶/聚丙烯无纺布置于浓度为2mol/L的浓硝酸中进行表面改性处理，处理温度为50℃，处理时间为192h。处理后用清水清洗无纺布，并自然晾干；
第三步，将第一步得到的氧化石墨烯分散液和第二步得到的无纺布转移到100mL反应釜中，将反应釜加热至100℃恒温12h后自然冷却；在-40℃、真空度＜10Pa下冷冻干燥处理48h，再将产物置于氯化镍溶液中并浸泡12h，冷冻干燥，得到兼具除臭及拦截PM1.0效果和除臭效果的空气净化材料。
将上述材料裁剪成长10cm，宽10cm的正方形，用上述正方形材料封住颗粒物检测器开口。作为对比实验，另一组用普通80g/m2的水刺涤纶/聚丙烯无纺布封住开口。将容器置于PM1.0为361μg/cm3的环境中，我们看到上述材料封口的容器内PM1.0浓度为14μg/cm3(优)，普通无纺布封的容器内PM1.0浓度为315μg/cm3(重度污染)。
使用气体检测管对材料的除臭率进行测定，结果显示，材料对甲酚的除臭率为90％，对二甲基二硫化物的除臭率为87％，对吡咯的除臭率为90％。
实施例7
本实施例提供了一种用于拦截PM1.0的空气净化材料，该材料具备主要由石墨烯片搭接形成的三维网状层次孔结构，三维网状层次孔结构包括随机分布的大孔、中孔和小孔；
大孔的孔容为0.05-0.50cm3/g、孔径大于1000nm；
中孔的孔容为0.15-0.70cm3/g、孔径为100-1000nm；
小孔的孔容为0.80-1.30cm3/g、孔径小于100nm。
三维网状层次孔结构主要由石墨烯片在多孔基材的表面和内部搭接形成。石墨烯的片层上负载有金属锆离子。
搭接的石墨烯片之间通过化学键和范德华力结合，化学键主要为C-C键和C-O-C键；所述石墨烯片的片层数小于或等于10。
该材料的制备方法为：
第一步，取氧化石墨0.68g，加入85mL纯水中，在50kHz频率下超声处理100min，所得氧化石墨烯分散液为8mg/mL；
第二步，将80g/m2的水刺涤纶/聚丙烯无纺布置于浓度为1mol/L的浓硫酸中进行表面改性处理，处理温度为30℃，处理时间为6d。处理后用清水清洗无纺布，并自然晾干；
第三步，将第一步得到的氧化石墨烯分散液和第二步得到的无纺布转移到100mL反应釜中，将反应釜加热至120℃恒温18h后自然冷却；在-30℃、真空度＜10Pa下冷冻干燥处理36h，再将产物置于氯化锆溶液中并浸泡18h，冷冻干燥，得到兼具除臭及拦截PM1.0效果和除臭效果的空气净化材料。
将上述材料裁剪成长10cm，宽10cm的正方形，用上述正方形材料封住颗粒物检测器开口。作为对比实验，另一组用普通80g/m2的水刺涤纶/聚丙烯无纺布封住开口。将容器置于PM1.0为375μg/cm3的环境中，我们看到上述材料封口的容器内PM1.0浓度为10μg/cm3(优)，普通无纺布封的容器内PM1.0浓度为309μg/cm3(重度污染)。
使用气体检测管对材料的除臭率进行测定，结果显示，材料对甲酚的除臭率为91％，对二甲基二硫化物的除臭率为89％，对吡咯的除臭率为92％。
实施例8
本实施例提供了一种用于拦截PM1.0的空气净化材料，该材料具备主要由石墨烯片搭接形成的三维网状层次孔结构，三维网状层次孔结构包括随机分布的大孔、中孔和小孔；
大孔的孔容为0.05-0.70cm3/g、孔径大于1000nm；
中孔的孔容为0.10-0.60cm3/g、孔径为100-1000nm；
小孔的孔容为0.80-1.40cm3/g、孔径小于100nm。
所述三维网状层次孔结构主要由石墨烯片在多孔基材的表面和内部搭接形成。石墨烯的片层上负载有金属银离子。
搭接的石墨烯片之间通过化学键和范德华力结合，化学键主要为C-C键和C-O-C键；所述石墨烯片的片层数小于或等于10。
该材料的制备方法为：
第一步，取氧化石墨0.85g，加入85mL纯水中，在150kHz频率下超声处理120min，所得氧化石墨烯分散液为10mg/mL；
第二步，将80g/m2的水刺涤纶/聚乳酸置于浓度为2.5mol/L的重铬酸钾中进行表面改性处理，处理温度为30℃，处理时间为144h处理后用清水清洗水刺涤纶/聚乳酸，并自然晾干；
第三步，将第一步得到的氧化石墨烯分散液和第二步得到的水刺涤纶/聚乳酸转移到100mL反应釜中，将反应釜加热至140℃恒温10h后自然冷却；在-20℃、真空度＜10Pa下冷冻干燥处理36h，再将产物置于硝酸银溶液中并浸泡15h，冷冻干燥，得到兼具除臭及拦截PM1.0效果和除臭效果的空气净化材料。
将上述材料裁剪成长10cm，宽10cm的正方形，用上述正方形材料封住颗粒物检测器开口。作为对比实验，另一组用普通80g/m2的水刺涤纶/聚乳酸封住开口。将容器置于PM1.0为321μg/cm3的环境中，我们看到上述材料封口的容器内PM1.0浓度为11μg/cm3(优)，普通水刺涤纶/聚乳酸封的容器内PM1.0浓度为309μg/cm3(重度污染)。
使用气体检测管对材料的除臭率进行测定，结果显示，材料对甲酚的除臭率为94％，对二甲基二硫化物的除臭率为87％，对吡咯的除臭率为93％。
实施例9
本实施例提供了一种用于拦截PM1.0的空气净化材料，该材料具备主要由石墨烯片搭接形成的三维网状层次孔结构，三维网状层次孔结构包括随机分布的大孔、中孔和小孔；
大孔的孔容为0.05-0.60cm3/g、孔径大于1000nm；
中孔的孔容为0.20-0.60cm3/g、孔径为100-1000nm；
小孔的孔容为1.10-1.60cm3/g、孔径小于100nm。
三维网状层次孔结构主要由石墨烯片在多孔基材的表面和内部搭接形成。石墨烯的片层上负载有氧化锌。
搭接的石墨烯片之间通过化学键和范德华力结合，化学键主要为C-C键和C-O-C键；所述石墨烯片的片层数小于或等于10。
其制备方法为：
第一步，取氧化石墨0.51g，加入85mL纯水中，在130kHz频率下超声处理160min，所得氧化石墨烯分散液为6mg/mL；
第二步，将80g/m2的丙纶纺粘布置于浓度为0.5mol/L的高锰酸钾中进行表面改性处理，处理温度为35℃，处理时间为96h。处理后用清水清洗丙纶纺粘布，并自然晾干；
第三步，将第一步得到的氧化石墨烯分散液、第二步得到的丙纶纺粘布和浓度为2mol/L的氯化锌溶液转移到100mL反应釜中，将反应釜加热至160℃恒温8h后自然冷却；在-45℃、真空度＜10Pa下冷冻干燥处理2.5d，得到空气净化材料。
将上述材料裁剪成长10cm，宽10cm的正方形，用上述正方形材料封住颗粒物检测器开口。作为对比实验，另一组用普通80g/m2的丙纶纺粘布封住开口。将容器置于PM1.0为373μg/cm3的环境中，我们看到上述材料封口的容器内PM1.0浓度为16μg/cm3(优)，普通丙纶纺粘布封的容器内PM1.0浓度为332μg/cm3(重度污染)。
使用气体检测管对材料的除臭率进行测定，结果显示，材料对甲酚的除臭率为92％，对二甲基二硫化物的除臭率为89％，对吡咯的除臭率为90％。
实施例10
本实施例提供了一种用于拦截PM1.0的空气净化材料，该材料具备主要由石墨烯片搭接形成的三维网状层次孔结构，三维网状层次孔结构包括随机分布的大孔、中孔和小孔；
大孔的孔容为0.05-0.70cm3/g、孔径大于1000nm；
中孔的孔容为0.20-0.80cm3/g、孔径为100-1000nm；
小孔的孔容为0.80-1.30cm3/g、孔径小于100nm。
三维网状层次孔结构主要由石墨烯片在多孔基材的表面和/或内部搭接形成。石墨烯的片层上负载有氧化铝。
搭接的石墨烯片之间通过化学键和范德华力结合，化学键主要为C-C键和C-O-C键；所述石墨烯片的片层数小于或等于10。
其制备方法包括以下步骤：
第一步，取氧化石墨1.02g，加入85mL纯水中，在180kHz频率下超声处理40min，所得氧化石墨烯分散液为12mg/mL；
第二步，将硝酸银加入所得氧化石墨烯分散溶液中，搅拌均匀，获得硝酸银浓度为0.8mM的硝酸银/氧化石墨烯混合液；将40g/m2的水刺涤纶/聚丙烯无纺布置于浓度为1.2mol/L的浓硫酸中进行表面改性处理，处理温度为45℃，处理时间为6d。处理后用清水清洗无纺布，并自然晾干；
第三步，将第二步得到的混合液、第二步得到的无纺布和浓度为1mol/L的氯化铝溶液转移到100mL反应釜中，将反应釜加热至110℃恒温40h后自然冷却；在-40℃、真空度＜10Pa下冷冻干燥处理24h，得到空气净化材料。
将上述材料裁剪成长10cm，宽10cm的正方形，用上述正方形材料封住颗粒物检测器开口。作为对比实验，另一组用普通40g/m2的水刺涤纶/聚丙烯无纺布封住开口。将容器置于PM1.0为341μg/cm3的环境中，我们看到上述材料封口的容器内PM1.0浓度为24μg/cm3(优)，普通无纺布封的容器内PM1.0浓度为318μg/cm3(重度污染)。
使用气体检测管对材料的除臭率进行测定，结果显示，材料对甲酚的除臭率为91％，对二甲基二硫化物的除臭率为87％，对吡咯的除臭率为95％。
将该材料作用于含有金黄色葡萄糖球菌和大肠杆菌的菌液，摇床培养4～6h，抑菌率可分别达到95％和80％左右，抑菌效果显著。
实施例11
本实施例提供了一种用于拦截PM1.0的空气净化材料，该材料具备主要由石墨烯片搭接形成的三维网状层次孔结构，三维网状层次孔结构包括随机分布的大孔、中孔和小孔；
大孔的孔容为0.30-0.80cm3/g、孔径大于1000nm；
中孔的孔容为0.55-1.00cm3/g、孔径为100-1000nm；
小孔的孔容为0.40-1.10cm3/g、孔径小于100nm。
三维网状层次孔结构主要由石墨烯片在多孔基材的表面和/或内部搭接形成。石墨烯的片层上负载有金属铝离子。
搭接的石墨烯片之间通过化学键和范德华力结合，化学键主要为C-C键和C-O-C键；所述石墨烯片的片层数小于或等于10。
该材料的制备方法为：
第一步，取氧化石墨0.17g，加入85mL纯水中，在50kHz频率下超声处理100min，所得氧化石墨烯分散液为2mg/mL；
第二步，将硝酸银加入所得氧化石墨烯分散溶液中，搅拌均匀，获得硝酸银浓度为1.5mM的硝酸银/氧化石墨烯混合液；将80g/m2的水刺涤纶/聚丙烯无纺布置于浓度为1.8mol/L的浓硝酸中进行表面改性处理，处理温度为35℃，处理时间为96h。处理后用清水清洗无纺布，并自然晾干；
第三步，将第二步得到的混合液和第二步得到的无纺布转移到100mL反应釜中，将反应釜加热至110℃恒温6h后自然冷却；在-50℃、真空度＜10Pa下冷冻干燥处理24h，再将产物置于氯化铝溶液中并浸泡40h，冷冻干燥，得到兼具除臭、抗菌及拦截PM1.0效果的空气净化材料。
将上述材料裁剪成长10cm，宽10cm的正方形，用上述正方形材料封住颗粒物检测器开口。作为对比实验，另一组用普通80g/m2的水刺涤纶/聚丙烯无纺布封住开口。将容器置于PM1.0为355μg/cm3的环境中，我们看到上述材料封口的容器内PM1.0浓度为4μg/cm3(优)，普通无纺布封的容器内PM1.0浓度为303μg/cm3(重度污染)。
使用气体检测管对材料的除臭率进行测定，结果显示，材料对甲酚的除臭率为93％，对二甲基二硫化物的除臭率为85％，对吡咯的除臭率为90％。
将该材料作用于含有金黄色葡萄糖球菌和大肠杆菌的菌液，摇床培养4～6h，抑菌率可分别达到95％和80％左右，抑菌效果显著。
实施例12
本实施例提供了一种用于拦截PM1.0的空气净化材料，该材料具备主要由石墨烯片搭接形成的三维网状层次孔结构，三维网状层次孔结构包括随机分布的大孔、中孔和小孔；
大孔的孔容为0.20-0.90cm3/g、孔径大于1000nm；
中孔的孔容为0.60-1.15cm3/g、孔径为100-1000nm；
小孔的孔容为0.0.25-0.90cm3/g、孔径小于100nm。
所述三维网状层次孔结构主要由石墨烯片在多孔基材的表面和/或内部搭接形成。石墨烯的片层上负载有金属锆离子。
搭接的石墨烯片之间通过化学键和范德华力结合，化学键主要为C-C键和C-O-C键；所述石墨烯片的片层数小于或等于10。
该材料的制备方法为：
第一步，取氧化石墨0.17g，加入85mL纯水中，在80kHz频率下超声处理80min，所得氧化石墨烯分散液为2mg/mL；
第二步，将80g/m2的水刺涤纶/聚丙烯无纺布置于浓度为2mol/L的浓硫酸中进行表面改性处理，处理温度为45℃，处理时间为120h。处理后用清水清洗无纺布，并自然晾干；
第三步，将步骤1得到的溶液和步骤2得到的无纺布转移到100mL反应釜中，将反应釜加热至100℃恒温8h后自然冷却；在-50℃、真空度＜10Pa下冷冻干燥处理36h，再将产物置于氯化锆溶液中并浸泡32h，冷冻干燥48h，得到兼具除臭及拦截PM1.0效果的空气净化材料。
将上述材料裁剪成长10cm，宽10cm的正方形，用上述正方形材料封住颗粒物检测器开口。作为对比实验，另一组用普通80g/m2的水刺涤纶/聚丙烯无纺布封住开口。将容器置于PM1.0为346μg/cm3的环境中，我们看到上述材料封口的容器内PM1.0浓度为11μg/cm3(优)，普通无纺布封的容器内PM1.0浓度为302μg/cm3(重度污染)。
使用气体检测管对材料的除臭率进行测定，结果显示，材料对甲酚的除臭率为90％，对二甲基二硫化物的除臭率为87％，对吡咯的除臭率为92％。
实施例13
本实施例提供了一种用于拦截PM1.0的空气净化材料，该材料具备主要由石墨烯片搭接形成的三维网状层次孔结构，三维网状层次孔结构包括随机分布的大孔、中孔和小孔；
大孔的孔容为0.20-0.80cm3/g、孔径大于1000nm；
中孔的孔容为0.70-1.20cm3/g、孔径为100-1000nm；
小孔的孔容为0.20-0.90cm3/g、孔径小于100nm。
三维网状层次孔结构主要由石墨烯片在多孔基材的表面和/或内部搭接形成。石墨烯的片层上负载有金属铜离子。
搭接的石墨烯片之间通过化学键和范德华力结合，化学键主要为C-C键和C-O-C键；所述石墨烯片的片层数小于或等于10。
该材料的制备方法为：
第一步，取氧化石墨0.17g，加入85mL纯水中，在60kHz频率下超声处理70min，所得氧化石墨烯分散液为2mg/mL；
第二步，将80g/m2的水刺涤纶/聚丙烯无纺布置于浓度为2.5mol/L的浓硝酸中进行表面改性处理，处理温度为55℃，处理时间为120h。处理后用清水清洗无纺布，并自然晾干；
第三步，将第一步得到的氧化石墨烯分散液和第二步得到的无纺布转移到100mL反应釜中，将反应釜加热至100℃恒温4h后自然冷却；在-50℃、真空度＜10Pa下冷冻干燥处理28h，再将产物置于氯化锆溶液中并浸泡28h，冷冻干燥60h，得到兼具除臭及拦截PM1.0效果的空气净化材料。
将上述材料裁剪成长10cm，宽10cm的正方形，用上述正方形材料封住颗粒物检测器开口。作为对比实验，另一组用普通80g/m2的水刺涤纶/聚丙烯无纺布封住开口。将容器置于PM1.0为331μg/cm3的环境中，我们看到上述材料封口的容器内PM1.0浓度为13μg/cm3(优良)，普通无纺布封的容器内PM1.0浓度为309μg/cm3(重度污染)。
使用气体检测管对材料的除臭率进行测定，结果显示，材料对甲酚的除臭率为94％，对二甲基二硫化物的除臭率为89％，对吡咯的除臭率为90％。
由此可见，本发明能够实现对大气污染物PM1.0和恶臭气体的有效拦截。当石墨烯片层上负载有银纳米颗粒时，该材料还具有显著的抑菌效果。
根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。
Claims (10)
1.一种兼具除臭及拦截PM1.0效果的空气净化材料，其特征在于：所述材料具备主要由石墨烯片搭接形成的三维网状层次孔结构，所述三维网状层次孔结构包括随机分布的大孔、中孔和小孔；
所述大孔的孔容为0.05 cm3/g~1.05 cm3/g、孔径大于1000 nm；
所述中孔的孔容为0.10 cm3/g~1.20 cm3/g、孔径为100-1000 nm；
所述小孔的孔容为0.10 cm3/g~1.40 cm3/g、孔径小于100 nm；
石墨烯的片层上负载有金属离子或金属氧化物。
2.根据权利要求1所述的兼具除臭及拦截PM1.0效果的空气净化材料，其特征在于：所述三维网状层次孔结构主要由石墨烯片在多孔基材的表面和/或内部搭接形成。
3.根据权利要求1或2所述的兼具除臭及拦截PM1.0效果的空气净化材料，其特征在于：搭接的石墨烯片之间通过化学键和范德华力结合，化学键主要为C-C键和C-O-C键；所述石墨烯片的片层数小于或等于10；所述石墨烯的片层上负载有银纳米颗粒。
4.一种权利要求1或2所述的兼具除臭及拦截PM1.0效果的空气净化材料，其特征在于，所述的金属离子包括银离子、锌离子、铝离子、钴离子、锆离子、铁离子、铜离子、镍离子、铂离子中的至少一种；所述的金属氧化物包括氧化锌和/或氧化铝。
5.一种权利要求1所述的兼具除臭及拦截PM1.0效果的空气净化材料的制备方法，其特征在于，至少包括以下步骤：
第一步，超声处理氧化石墨烯分散液；
第二步，将第一步得到的溶液转入反应釜中，将反应釜加热至60~200 ℃并恒温0.5~48h后自然冷却，将冷却后的材料置于金属盐溶液中并浸泡6~48 h；
或将第一步得到的氧化石墨烯分散液与金属氧化物前驱体同时加入到反应釜中，将反应釜加热至60~200 ℃并恒温0.5~48 h后自然冷却；
第三步，将第二步得到的材料冷冻干燥，得到兼具除臭及拦截PM1.0效果的空气净化材料。
6.根据权利要求5所述的兼具除臭及拦截PM1.0效果的空气净化材料的制备方法，其特征在于，第一步中超声处理的频率为40~200 kHz，超声处理的持续时间为30~180 min；第一步所述氧化石墨烯分散液的浓度为0.5 ~20 mg/mL。
7.根据权利要求5所述的兼具除臭及拦截PM1.0效果的空气净化材料的制备方法，其特征在于，第二步所述金属氧化物前驱体为铝盐或锌盐，第三步中，所述冷冻干燥的温度为-50~-5 ℃，真空度小于10 Pa，冷冻干燥的持续时间为24-72 h。
8.一种权利要求2所述的兼具除臭及拦截PM1.0效果的空气净化材料的制备方法，其特征在于，至少包括以下步骤：
第一步，超声处理氧化石墨烯分散液；
第二步，将多孔基材用氧化剂进行表面改性处理，处理完后用清水漂洗；
第三步，将第一步得到的氧化石墨烯分散液、第二步得到的反应后的多孔基材与金属氧化物前驱体同时加入到反应釜中，将反应釜加热至60~200 ℃并恒温0.5~48 h后自然冷却，冷冻干燥，得到兼具除臭及拦截PM1.0效果的空气净化材料；
或者将第一步得到的分散液转入反应釜中，并将第二步得到的多孔基材装入反应釜中，将反应釜加热至60~200 ℃并恒温0.5~48 h后自然冷却，冷冻干燥，再将产物置于金属盐溶液中并浸泡6~48 h，冷冻干燥，得到兼具除臭及拦截PM1.0效果的空气净化材料。
9.根据权利要求7所述的用于拦截PM1.0的空气净化材料的制备方法，其特征在于，第一步中超声处理的频率为40~200 kHz，超声处理的持续时间为30~180 min；第一步所述氧化石墨烯分散液的浓度为0.5~20 mg/mL；第四步所述冷冻干燥的温度为-50~-5 ℃，真空度小于10 Pa，冷冻干燥的持续时间为24~72 h；第二步所述金属氧化物前驱体为铝盐或锌盐。
10.根据权利要求7所述的兼具除臭及拦截PM1.0效果的空气净化材料的制备方法，其特征在于，所述多孔基材包括针刺涤纶、水刺涤纶/聚丙烯、水刺涤纶/聚乳酸、丙纶纺粘布、涤纶纺粘布和聚氨酯泡沫的至少一种；所述的氧化剂包括浓硫酸、浓硝酸、过硫酸盐、过氧化物、重铬酸钾和高锰酸钾中的至少一种；所述的表面改性处理为将多孔基材置于由所述氧化剂所配制的浓度为0.5~3 mol/L的溶液中，处理温度为20~70 ℃，处理时间为72~360h；所述的金属盐溶液包括银离子盐溶液、锌离子盐溶液、铝离子盐溶液、钴离子盐溶液、锆离子盐溶液、铁离子盐溶液、铜离子盐溶液、镍离子盐溶液、铂离子盐溶液中的至少一种；所述的金属氧化物包括氧化锌、氧化铝中的至少一种。
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| CN101941693A (zh) * | 2010-08-25 | 2011-01-12 | 北京理工大学 | 一种石墨烯气凝胶及其制备方法 |
| CN105603718A (zh) * | 2016-02-05 | 2016-05-25 | 济南圣泉集团股份有限公司 | 一种复合纤维、及其制备方法和用途 |
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2017
- 2017-10-18 CN CN201710969254.8A patent/CN107754448B/zh active Active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN112471798A (zh) * | 2020-11-27 | 2021-03-12 | 安徽银禾木业有限公司 | 一种环保实木板材及其加工方法 |
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|---|---|
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