CN107824042A - 一种石墨烯催化净化空气的方法及装置 - Google Patents

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王建新
操林海
蒋晓曙
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    • B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Abstract

本发明公开了一种石墨烯催化净化空气的方法，包括以下步骤：S1氧化石墨烯悬浮液的制取、S2石墨烯气凝胶的制取和S3净化，所述净化装置包括净化箱，所述风扇正对净化管的进风口，所述净化箱和净化管的内壁上均涂有步骤S3中的石墨烯气凝胶，所述净化箱的上端设有箱盖，且净化管的上端设有管盖。该发明，石墨烯气凝胶相对于单纯的石墨烯净化空气的效果更好，吸附型也更好，同时，将石墨烯气凝胶涂在净化箱和净化管的内壁上，在风扇的带动下，空气由净化箱进入到净化管内，净化管呈S型，这样空气在里面就会发生转弯，增大了与石墨烯气凝胶的接触机率，净化效果更好，箱盖和管盖都可以拆卸。

Description

一种石墨烯催化净化空气的方法及装置
技术领域
本发明涉及石墨烯空气净化技术领域，具体为一种石墨烯催化净化空气的方法及装置。
背景技术
石墨烯(Graphene)是一种由碳原子以sp2杂化方式形成的蜂窝状平面薄膜，是一种只有一个原子层厚度的准二维材料，所以又叫做单原子层石墨。它的厚度大约为0.335nm，根据制备方式的不同而存在不同的起伏，通常在垂直方向的高度大约1nm左右，水平方向宽度大约10nm到25nm，是除金刚石以外所有碳晶体(零维富勒烯，一维碳纳米管，三维体向石墨)的基本结构单元。市场上也有用石墨烯，单纯的石墨烯净化空气效率比较低，结构也比较简单，为此，我们发明一种石墨烯催化净化空气的方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种石墨烯催化净化空气的方法及装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种石墨烯催化净化空气的方法，包括以下步骤：
S1：氧化石墨烯悬浮液的制取：将氧化石墨烯放入容器中，加水，并在20～25kHz频率下超声处理，时间为30～45min，然后离心分离，得氧化石墨烯悬浮液；
S2：石墨烯气凝胶的制取：向步骤S1中的氧化石墨烯悬浮液加入聚乙烯亚胺，在95℃下反应5h，然后再用去离子水洗涤去除表面杂质，在-50℃下，压力为0.02mbar下冷冻70h；
S3：净化：将步骤S2制得石墨烯气凝胶涂在净化装置的内壁上，进行空气净化。
优选的，所述步骤S3中的净化装置包括净化箱，且净化箱呈内部中空的圆盘形，所述净化箱的上端开口，且净化箱的右端设有进气口，所述净化箱的左端连接有净化管，所述净化管呈S型，且净化管的截面为方形，所述净化箱内设有风扇，且风扇靠近进气口，所述风扇正对净化管的进风口，所述净化箱和净化管的内壁上均涂有步骤S3中的石墨烯气凝胶，所述净化箱的上端设有箱盖，且净化管的上端设有管盖。
优选的，所述箱盖与净化箱螺纹连接。
优选的，所述箱盖的上端设有旋柄。
优选的，所述净化箱与净化管之间为一体成型结构。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该发明，石墨烯气凝胶相对于单纯的石墨烯净化空气的效果更好，吸附型也更好，同时，将石墨烯气凝胶涂在净化箱和净化管的内壁上，在风扇的带动下，空气由净化箱进入到净化管内，净化管呈S型，这样空气在里面就会发生转弯，增大了与石墨烯气凝胶的接触机率，净化效果更好，箱盖和管盖都可以拆卸，方便更换石墨烯气凝胶。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明的主视图。
图中：1净化箱、2进气口、3净化管、4风扇、5石墨烯气凝胶、6箱盖、7管盖、8旋柄。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-2，本发明提供一种技术方案：
实施例1
一种石墨烯催化净化空气的方法，包括以下步骤：
S1：氧化石墨烯悬浮液的制取：将氧化石墨烯放入容器中，加水，并在20kHz频率下超声处理，时间为30min，然后离心分离，得氧化石墨烯悬浮液；
S2：石墨烯气凝胶的制取：向步骤S1中的氧化石墨烯悬浮液加入聚乙烯亚胺，在95℃下反应5h，然后再用去离子水洗涤去除表面杂质，在-50℃下，压力为0.02mbar下冷冻70h；
S3：净化：将步骤S2制得石墨烯气凝胶涂在净化装置的内壁上，进行空气净化，净化装置包括净化箱1，且净化箱1呈内部中空的圆盘形，净化箱1的上端开口，且净化箱1的右端设有进气口2，净化箱1的左端连接有净化管3，净化管3呈S型，使空气在内部发生转弯，提高净化效率，且净化管3的截面为方形，净化箱1与净化管3之间为一体成型结构，便与制造，净化箱1内设有风扇4，且风扇4靠近进气口2，风扇4正对净化管3的进风口，净化箱1和净化管3的内壁上均涂有步骤S3中的石墨烯气凝胶5，净化箱1的上端设有箱盖6，且净化管3的上端设有管盖7，箱盖6与净化箱1螺纹连接，箱盖6的上端设有旋柄8，便于旋转拆卸和更换石墨烯气凝胶5。
实施例2
一种石墨烯催化净化空气的方法，包括以下步骤：
S1：氧化石墨烯悬浮液的制取：将氧化石墨烯放入容器中，加水，并在25kHz频率下超声处理，时间为45min，然后离心分离，得氧化石墨烯悬浮液；
S2：石墨烯气凝胶的制取：向步骤S1中的氧化石墨烯悬浮液加入聚乙烯亚胺，在95℃下反应5h，然后再用去离子水洗涤去除表面杂质，在-50℃下，压力为0.02mbar下冷冻70h；
S3：净化：将步骤S2制得石墨烯气凝胶涂在净化装置的内壁上，进行空气净化，净化装置包括净化箱1，且净化箱1呈内部中空的圆盘形，净化箱1的上端开口，且净化箱1的右端设有进气口2，净化箱1的左端连接有净化管3，净化管3呈S型，使空气在内部发生转弯，提高净化效率，且净化管3的截面为方形，净化箱1与净化管3之间为一体成型结构，便与制造，净化箱1内设有风扇4，且风扇4靠近进气口2，风扇4正对净化管3的进风口，净化箱1和净化管3的内壁上均涂有步骤S3中的石墨烯气凝胶5，净化箱1的上端设有箱盖6，且净化管3的上端设有管盖7，箱盖6与净化箱1螺纹连接，箱盖6的上端设有旋柄8，便于旋转拆卸和更换石墨烯气凝胶5。
实施例3
一种石墨烯催化净化空气的方法，包括以下步骤：
S1：氧化石墨烯悬浮液的制取：将氧化石墨烯放入容器中，加水，并在23kHz频率下超声处理，时间为37min，然后离心分离，得氧化石墨烯悬浮液；
S2：石墨烯气凝胶的制取：向步骤S1中的氧化石墨烯悬浮液加入聚乙烯亚胺，在95℃下反应5h，然后再用去离子水洗涤去除表面杂质，在-50℃下，压力为0.02mbar下冷冻70h；
S3：净化：将步骤S2制得石墨烯气凝胶涂在净化装置的内壁上，进行空气净化，净化装置包括净化箱1，且净化箱1呈内部中空的圆盘形，净化箱1的上端开口，且净化箱1的右端设有进气口2，净化箱1的左端连接有净化管3，净化管3呈S型，使空气在内部发生转弯，提高净化效率，且净化管3的截面为方形，净化箱1与净化管3之间为一体成型结构，便与制造，净化箱1内设有风扇4，且风扇4靠近进气口2，风扇4正对净化管3的进风口，净化箱1和净化管3的内壁上均涂有步骤S3中的石墨烯气凝胶5，净化箱1的上端设有箱盖6，且净化管3的上端设有管盖7，箱盖6与净化箱1螺纹连接，箱盖6的上端设有旋柄8，便于旋转拆卸和更换石墨烯气凝胶5。
该发明，石墨烯气凝胶5相对于单纯的石墨烯净化空气的效果更好，吸附型也更好，同时，将石墨烯气凝胶5涂在净化箱1和净化管3的内壁上，在风扇4的带动下，空气由净化箱1进入到净化管2内，净化管3呈S型，这样空气在里面就会发生转弯，增大了与石墨烯气凝胶5的接触机率，净化效果更好，箱盖6和管盖7都可以拆卸，方便更换石墨烯气凝胶5。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种石墨烯催化净化空气的方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1：氧化石墨烯悬浮液的制取：将氧化石墨烯放入容器中，加水，并在20～25kHz频率下超声处理，时间为30～45min，然后离心分离，得氧化石墨烯悬浮液；
S2：石墨烯气凝胶的制取：向步骤S1中的氧化石墨烯悬浮液加入聚乙烯亚胺，在95℃下反应5h，然后再用去离子水洗涤去除表面杂质，在-50℃下，压力为0.02mbar下冷冻70h；
S3：净化：将步骤S2制得石墨烯气凝胶涂在净化装置的内壁上，进行空气净化。
2.根据权利要求1所述的一种石墨烯催化净化空气的装置，其特征在于：所述步骤S3中的净化装置包括净化箱(1)，且净化箱(1)呈内部中空的圆盘形，所述净化箱(1)的上端开口，且净化箱(1)的右端设有进气口(2)，所述净化箱(1)的左端连接有净化管(3)，所述净化管(3)呈S型，且净化管(3)的截面为方形，所述净化箱(1)内设有风扇(4)，且风扇(4)靠近进气口(2)，所述风扇(4)正对净化管(3)的进风口，所述净化箱(1)和净化管(3)的内壁上均涂有步骤S3中的石墨烯气凝胶(5)，所述净化箱(1)的上端设有箱盖(6)，且净化管(3)的上端设有管盖(7)。
3.根据权利要求2所述的一种石墨烯催化净化空气的装置，其特征在于：所述箱盖(6)与净化箱(1)螺纹连接。
4.根据权利要求2所述的一种石墨烯催化净化空气的装置，其特征在于：所述箱盖(6)的上端设有旋柄(8)。
5.根据权利要求2所述的一种石墨烯催化净化空气的装置，其特征在于：所述净化箱(1)与净化管(3)之间为一体成型结构。
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