CN108691027A - 一种多孔石墨烯基空气净化滤芯及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及车用净化剂技术领域,具体涉及一种多孔石墨烯基空气净化滤芯及其制备方法,所述多孔石墨烯基空气净化滤芯的制备方法:包括以下步骤:(1)将含有发泡剂的聚丙烯树脂静电纺丝得到聚丙烯纤维,煅烧得到多孔碳纤维;(2)将多孔碳纤维、可溶性金属盐、硅烷偶联剂和有机钛酸酯在溶剂中进行热反应,得到改性多孔碳纤维;(3)将改性多孔碳纤维与多孔改性氧化石墨烯,复合多孔石墨烯基空气净化剂;(4)将多孔石墨烯基空气净化剂与尼龙66乳液复合,加工得到多孔石墨烯基空气净化滤芯。本发明的多孔石墨烯基空气净化滤芯它能够吸附空气中的有害气体,并能够在吸附点对有害气体进行原位催化,具有催化效率高,去除率高的特点彻底的优点。
Description
技术领域
本发明涉及空气净化剂技术领域,具体涉及一种多孔石墨烯基空气净化滤芯及其制备方法。
背景技术
室内空气中VOCs(挥发性有机化合物)浓度过高时很容易引起急性中毒,轻者会出现头痛、头晕、咳嗽、恶心、呕吐、或呈酩醉状;重者会出现肝中毒甚至很快昏迷,有的还可能有生命危险。长期居住在VOCs污染的室内,可引起慢性中毒,损害肝脏和神经系统、引起全身无力、瞌睡、皮肤瘙痒等。有的还可能引起内分泌失调、影响性功能;苯和二甲苯还能损害系统,以至引发白血病。目前己经被世界卫生组织确定为致癌和致畸形物质,由VOCs引发的室内环境污染带来的健康问题已日益成为公众瞩目的新热点。
随着社会经济的发展,汽车已经成为常用代步工具,但是汽车室内空气中含有大量的VOCs,产生VOCs的原因主要是车内塑胶件中含有大量的可挥发污染物。目前常采用的出去汽车室内刺激性气体的方法为,打开窗户,将有害气体排放至空气中,而当环境温度过高或过低时,这种排放方式就受到了限制,或者购买具有吸附性的物质吸附有害气体,但这类吸附性的物质大多只能对室内的污染物进行吸附,并未对其进行降解处理,从而会产生二次污染,仍然对人体具有较大的危害。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术存在的问题,提供一种多孔石墨烯基空气净化滤芯及其制备方法,它能够吸附空气中的有害气体,并能够在吸附点对有害气体进行原位催化,具有催化效率高,去除率高的特点彻底的优点。
为了实现上述目的,本发明提供一种多孔石墨烯基空气净化滤芯的制备方法,包括以下步骤:
(1)在聚丙烯树脂中加入发泡剂混合均匀,然后静电纺丝得到聚丙烯纤维,将聚丙烯纤维在300~450℃下煅烧2~4h,得到多孔碳纤维;
(2)将多孔碳纤维、可溶性金属盐、硅烷偶联剂和有机钛酸酯在溶剂中混合均匀后,得到混合体系,然后加入无机酸调节混合体系的pH值为酸性,接着超声15~30min,然后在80~120℃下密封反应3~6h,得到改性多孔碳纤维;
(3)将氧化石墨烯与金属氧酸盐在水溶液中混合均匀,然后加入三聚氰胺,再密闭条件下,在80~150℃下密封反应3~8h,得到混合体系,接着将该混合体系在微波下反应1~15min,得到多孔改性氧化石墨烯;
(4)将改性多孔碳纤维与多孔改性氧化石墨烯在溶剂中混合均匀后,搅拌30~45min后烘干,得到多孔石墨烯基空气净化剂;
(5)将多孔石墨烯基空气净化剂加入尼龙66乳液中混合均匀,然后进行静电纺丝得到聚合物纤维,对聚合物纤维进行纺织得到滤布,然后对滤布进行裁剪、折叠,然后注胶定型,得到多孔石墨烯基空气净化滤芯。
本发明还提供一种根据上述方法制备得到的多孔石墨烯基空气净化滤芯。
通过上述技术方案,本发明首先在聚丙烯树脂中加入发泡剂,并进行静电纺丝和煅烧,得到多孔碳纤维,然后将多孔碳纤维与金属离子和有机钛酸酯混合后超声,能够使有机钛酸酯和金属离子进入多孔碳纤维的孔隙中,然后进行封闭热反应,能够在多孔碳的空隙中生成金属离子掺杂二氧化钛(M-TiO2),它能够在较宽的波长范围内有高效的催化性能;通过金属氧酸盐和三聚氰胺对氧化石墨烯进行改性,能够使得到氮掺杂的多孔改性石墨烯;最后将改性多孔碳纤维与氮掺杂的多孔改性石墨烯搅拌复合,使改性石墨烯包覆在多孔碳纤维的表面,一方面可以降低碳纤维中M-TiO2的析出率,另一方面,还能够提高材料对有害气体的催化性能。本发明的多孔石墨烯基空气净化滤芯它能够吸附空气中的有害气体,并能够在吸附点对有害气体进行原位催化,具有催化效率高,去除率高的特点彻底的优点。
具体实施方式
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值,这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说,各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间,以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围,这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
本发明提供一种多孔石墨烯基空气净化滤芯,由如下重量份的物质制成:有机钛酸酯3~12重量份、可溶性金属盐0.1~1重量份、硅烷偶联剂1~3重量份、氧化石墨烯5~8重量份、金属氧酸盐3~8重量份、三聚氰胺1~12重量份、发泡剂1~5重量份、聚丙烯树脂80~150重量份、无机酸2~10重量份、溶剂10~50重量份、尼龙66乳液300~500中重量份。优选条件下,所述多孔石墨烯基空气净化滤芯,由如下重量份的物质制成:有机钛酸酯5~10重量份、可溶性金属盐0.3~0.8重量份、硅烷偶联剂1.2~1.8重量份、氧化石墨烯5~8重量份、金属氧酸盐3~8重量份、三聚氰胺3~8重量份、发泡剂1~5重量份、聚丙烯树脂100~120重量份、无机酸3~6重量份、溶剂10~50重量份、尼龙66乳液300~500重量份。
本发明还提供一种所述多孔石墨烯基空气净化滤芯的制备方法,包括以下步骤:
(1)在聚丙烯树脂中加入发泡剂混合均匀,然后静电纺丝得到聚丙烯纤维,将聚丙烯纤维在300~450℃下煅烧2~4h,得到多孔碳纤维;
(2)将多孔碳纤维、可溶性金属盐、硅烷偶联剂和有机钛酸酯在溶剂中混合均匀后,得到混合体系,然后加入无机酸调节混合体系的pH值为酸性,接着超声15~30min,然后在80~120℃下密封反应3~6h,得到改性多孔碳纤维;
(3)将氧化石墨烯与金属氧酸盐在水溶液中混合均匀,然后加入三聚氰胺,再密闭条件下,在80~150℃下密封反应3~8h,得到混合体系,接着将该混合体系在微波下反应1~15min,得到多孔改性氧化石墨烯;
(4)将改性多孔碳纤维与多孔改性氧化石墨烯在溶剂中混合均匀后,搅拌30~45min后烘干,得到多孔石墨烯基空气净化剂;
(5)将多孔石墨烯基空气净化剂加入尼龙66乳液中混合均匀,然后进行静电纺丝得到聚合物纤维,对聚合物纤维进行纺织得到滤布,然后对滤布进行裁剪、折叠,然后注胶定型,得到多孔石墨烯基空气净化滤芯。
本发明首先在聚丙烯树脂中加入发泡剂,并进行静电纺丝和煅烧,得到多孔碳纤维,优选条件下,所述静电纺丝工艺为:电源电压30~50kV,纺丝温度为25~35℃,相对湿度60~75%;多针头喷丝单元针头间距25~35cm,喷丝单元针头数量为60~90个;所述发泡剂选自偶氮化合物、磺酰肼类化合物、亚硝基化合物和碳酸盐中的至少一种。
将多孔碳纤维与金属离子和有机钛酸酯混合后超声,能够使有机钛酸酯和金属离子进入多孔碳纤维的孔隙中,然后进行封闭热反应,能够在多孔碳的空隙中生成金属离子掺杂二氧化钛(M-TiO2),它拓宽了二氧化钛对可见光的敏感性,能够在较宽的波长范围内有高效的催化性能。优选条件下,所述有机钛酸酯选自钛酸四乙酯、钛酸四甲酯、钛酸四异丙酯、钛酸四异丁酯、钛酸四正丁酯中的至少一种。优选条件下,所述可溶性金属盐选自可溶性过渡金属盐,例如可以为可溶性锰盐、可溶性钨盐、可溶性铁盐、可溶性铜盐、可溶性金盐、可溶性银盐、可溶性铂盐、可溶性铑盐或可溶性钯盐中的至少一种。
优选条件下,所述硅烷偶联剂选自硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH560、硅烷偶联剂KH570、硅烷偶联剂KH580、硅烷偶联剂KH590、硅烷偶联剂KH792、硅烷偶联剂KBM602、硅烷偶联剂A151和硅烷偶联剂A171中的至少一种。
通过金属氧酸盐和三聚氰胺对氧化石墨烯进行改性,能够使得到氮掺杂的多孔改性石墨烯;最后将改性多孔碳纤维与氮掺杂的多孔改性石墨烯搅拌复合,使改性石墨烯包覆在多孔碳纤维的表面,一方面可以降低碳纤维中M-TiO2的析出率,另一方面,还能够提高材料对有害气体的催化性能,优选条件下,所述金属氧酸盐选自钼酸钠、钨酸钠、钼酸钾、铝酸钠、锌酸钠、锌酸钾、钛酸钠、钛酸钾、镍酸钠、镍酸钾中的至少一种。
进一步优选的,所述溶剂选自丙酮、N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二乙基甲酰胺、乙醇、醋酸、乙酸乙酯、氯仿、四氢呋喃、石油醚、二甲基亚砜和水中的至少一种。
本发明还提供一种根据上述方法制备得到的多孔石墨烯基空气净化滤芯。
本发明的多孔石墨烯基空气净化滤芯含有丰富的孔隙结构,比表面积高,能够吸附空气中的有害气体,并能够在吸附点对有害气体进行原位催化,具有催化效率高,去除率高的特点彻底的优点。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
实施例1
一种多孔石墨烯基空气净化滤芯,由如下重量份的物质制成:钛酸四乙酯8重量份、乙酸镍0.5重量份、硅烷偶联剂KH7921.5重量份、氧化石墨烯4重量份、钨酸钠4重量份、三聚氰胺4重量份、N,N’-二亚硝基五次甲基四胺3重量份、聚丙烯树脂105重量份、盐酸(2M)4重量份、乙醇50重量份、尼龙66乳液500重量份。
所述多孔石墨烯基空气净化滤芯的制备方法,包括以下步骤:
(1)在聚丙烯树脂中加入N,N’-二亚硝基五次甲基四胺混合均匀,然后静电纺丝得到聚丙烯纤维,所述静电纺丝工艺为:电源电压50kV,纺丝温度为35℃,相对湿度75%;多针头喷丝单元针头间距35cm,喷丝单元针头数量为90个;
将聚丙烯纤维在350℃下煅烧3h,得到多孔碳纤维;
(2)将多孔碳纤维、乙酸镍、硅烷偶联剂KH792和钛酸四乙酯在乙醇中混合均匀后,得到混合体系,然后加入盐酸(2M)调节混合体系的pH值为5.8,超声15~30min,然后在80~120℃下密封反应3~6h,得到改性多孔碳纤维;
(3)将氧化石墨烯与钨酸钠在水溶液中混合均匀,然后加入三聚氰胺,再密闭条件下,在120℃下密封反应4h,得到混合体系,接着将该混合体系在微波下反应10min,微波反应的功率为500W,频率为1000KHZ,得到多孔改性氧化石墨烯;
(4)将改性多孔碳纤维与多孔改性氧化石墨烯在乙醇中混合均匀后,搅拌30~45min后烘干,得到多孔石墨烯基空气净化剂;
(5)将多孔石墨烯基空气净化剂加入尼龙66乳液中混合均匀,然后进行静电纺丝得到聚合物纤维,对聚合物纤维进行纺织得到滤布,然后对滤布进行裁剪、折叠,然后注胶定型,得到多孔石墨烯基空气净化滤芯。
实施例2
一种多孔石墨烯基空气净化滤芯,由如下重量份的物质制成:钛酸四异丙酯5重量份、硝酸镁0.8重量份、硅烷偶联剂KH5801.8重量份、氧化石墨烯6重量份、钼酸钠3重量份、三聚氰胺5重量份、N,N’-二亚硝基五次甲基四胺2重量份、聚丙烯树脂100重量份、盐酸(3M)3重量份、水45重量份、尼龙66乳液500重量份。
(1)在聚丙烯树脂中加入N,N’-二亚硝基五次甲基四胺混合均匀,然后静电纺丝得到聚丙烯纤维,所述静电纺丝工艺为:电源电压50kV,纺丝温度为35℃,相对湿度75%;多针头喷丝单元针头间距35cm,喷丝单元针头数量为90个;
将聚丙烯纤维在400℃下煅烧2.5h,得到多孔碳纤维;
(2)将多孔碳纤维、硝酸镁、硅烷偶联剂KH580和钛酸四异丙酯在水中混合均匀后,得到混合体系,然后加入盐酸(3M)调节混合体系的pH值为5.3,超声15~30min,然后在100℃下密封反应4h,得到改性多孔碳纤维;
(3)将氧化石墨烯与钼酸钠在水溶液中混合均匀,然后加入三聚氰胺,再密闭条件下,在100℃下密封反应5h,得到混合体系,接着将该混合体系在微波下反应5min,微波反应的功率为600W,频率为800KHZ,得到多孔改性氧化石墨烯;
(4)将改性多孔碳纤维与多孔改性氧化石墨烯在溶剂中混合均匀后,搅拌30~45min后烘干,得到多孔石墨烯基空气净化剂;
(5)将多孔石墨烯基空气净化剂加入尼龙66乳液中混合均匀,然后进行静电纺丝得到聚合物纤维,对聚合物纤维进行纺织得到滤布,然后对滤布进行裁剪、折叠,然后注胶定型,得到多孔石墨烯基空气净化滤芯。
实施例3
一种多孔石墨烯基空气净化滤芯,由如下重量份的物质制成:钛酸四甲酯10重量份、硝酸盐0.3重量份、硅烷偶联剂KH5501.2重量份、氧化石墨烯6重量份、钼酸钠5重量份、三聚氰胺7重量份、4,4-氧代双苯磺酰肼3重量份、聚丙烯树脂120重量份、硫酸(2M)6重量份、乙醇40重量份、尼龙66乳液400重量份。
(1)在聚丙烯树脂中加入4,4-氧代双苯磺酰肼混合均匀,然后静电纺丝得到聚丙烯纤维,所述静电纺丝工艺为:电源电压50kV,纺丝温度为35℃,相对湿度75%;多针头喷丝单元针头间距35cm,喷丝单元针头数量为90个;
将聚丙烯纤维在350℃下煅烧2.5h,得到多孔碳纤维;
(2)将多孔碳纤维、硝酸银、硅烷偶联剂KH550和钛酸四甲酯在乙醇中混合均匀后,得到混合体系,然后加入硫酸(2M)调节混合体系的pH值为6,超声15~30min,然后在120℃下密封反应3h,得到改性多孔碳纤维;
(3)将氧化石墨烯与钼酸钠在水溶液中混合均匀,然后加入三聚氰胺,再密闭条件下,在120℃下密封反应5h,得到混合体系,接着将该混合体系在微波下反应12min,微波反应的功率为500W,频率为1000KHZ,得到多孔改性氧化石墨烯;
(4)将改性多孔碳纤维与多孔改性氧化石墨烯在溶剂中混合均匀后,搅拌30~45min后烘干,得到多孔石墨烯基空气净化剂;
(5)将多孔石墨烯基空气净化剂加入尼龙66乳液中混合均匀,然后进行静电纺丝得到聚合物纤维,对聚合物纤维进行纺织得到滤布,然后对滤布进行裁剪、折叠,然后注胶定型,得到多孔石墨烯基空气净化滤芯。
实施例4
一种多孔石墨烯基空气净化滤芯,由如下重量份的物质制成:钛酸四甲酯3重量份、硝酸银1重量份、硅烷偶联剂KH5903重量份、氧化石墨烯5重量份、钼酸钠6重量份、三聚氰胺12重量份、碳酸钠5重量份、聚丙烯树脂80重量份、无机酸10重量份、盐酸(2M)10重量份、水10重量份、尼龙66乳液500重量份。
(1)在聚丙烯树脂中加入碳酸钠混合均匀,然后静电纺丝得到聚丙烯纤维,所述静电纺丝工艺为:电源电压30kV,纺丝温度为25℃,相对湿度60%;多针头喷丝单元针头间距25cm,喷丝单元针头数量为60个;
将聚丙烯纤维在450℃下煅烧4h,得到多孔碳纤维;
(2)将多孔碳纤维、硝酸银、硅烷偶联剂KH590和钛酸四甲酯在水中混合均匀后,得到混合体系,然后加入盐酸(2M)调节混合体系的pH值为4.5,然后在80℃下密封反应6h,得到改性多孔碳纤维;
(3)将氧化石墨烯与钼酸钠在水溶液中混合均匀,然后加入三聚氰胺,再密闭条件下,在150℃下密封反应3h,得到混合体系,接着将该混合体系在微波下反应1min,微波反应的功率为800W,频率为1200KHZ,得到多孔石墨烯基空气净化剂;
(5)将多孔石墨烯基空气净化剂加入尼龙66乳液中混合均匀,然后进行静电纺丝得到聚合物纤维,对聚合物纤维进行纺织得到滤布,然后对滤布进行裁剪、折叠,然后注胶定型,得到多孔石墨烯基空气净化滤芯。
实施例5
一种多孔石墨烯基空气净化滤芯,由如下重量份的物质制成:钛酸四正丁酯12重量份、硅烷偶联剂KH5901重量份、氧化石墨烯8重量份、钛酸钠8重量份、三聚氰胺1重量份、碳酸钠1重量份、聚丙烯树脂150重量份、丙酮30重量份、尼龙66乳液300重量份。
(1)在聚丙烯树脂中加入碳酸钠混合均匀,然后静电纺丝得到聚丙烯纤维,所述静电纺丝工艺为:电源电压30kV,纺丝温度为25℃,相对湿度60%;多针头喷丝单元针头间距25cm,喷丝单元针头数量为60个;
将聚丙烯纤维在300℃下煅烧2h,得到多孔碳纤维;
(2)将多孔碳纤维、硅烷偶联剂KH590和钛酸四正丁酯在丙酮中混合均匀后,得到混合体系,超声15~30min,然后在100℃下密封反应3h,得到改性多孔碳纤维;
(3)将氧化石墨烯与钛酸钠在水溶液中混合均匀,然后加入三聚氰胺,再密闭条件下,在80℃下密封反应8h,得到混合体系,接着将该混合体系在微波下反应15min,微波反应的功率为300W,频率为800KHZ,得到多孔石墨烯基空气净化剂;
(5)将多孔石墨烯基空气净化剂加入尼龙66乳液中混合均匀,然后进行静电纺丝得到聚合物纤维,对聚合物纤维进行纺织得到滤布,然后对滤布进行裁剪、折叠,然后注胶定型,得到多孔石墨烯基空气净化滤芯。
对比例1
一种多孔石墨烯基空气净化滤芯,由如下重量份的物质制成:钛酸四乙酯8重量份、乙酸镍0.5重量份、硅烷偶联剂KH7921.5重量份、氧化石墨烯4重量份、钨酸钠4重量份、三聚氰胺4重量份、聚丙烯树脂105重量份、盐酸(2M)4重量份、乙醇50重量份、尼龙66乳液500重量份。
所述多孔石墨烯基空气净化滤芯的制备方法,包括以下步骤:
(1)将聚丙烯树脂静电纺丝得到聚丙烯纤维,所述静电纺丝工艺为:电源电压50kV,纺丝温度为35℃,相对湿度75%;多针头喷丝单元针头间距35cm,喷丝单元针头数量为90个;
将聚丙烯纤维在350℃下煅烧3h,得到多孔碳纤维;
(2)将多孔碳纤维、乙酸镍、硅烷偶联剂KH792和钛酸四乙酯在乙醇中混合均匀后,得到混合体系,然后加入盐酸(2M)调节混合体系的pH值为5.8,超声15~30min,然后在80~120℃下密封反应3~6h,得到改性多孔碳纤维;
(3)将氧化石墨烯与钨酸钠在水溶液中混合均匀,然后加入三聚氰胺,再密闭条件下,在120℃下密封反应4h,得到混合体系,接着将该混合体系在微波下反应10min,微波反应的功率为500W,频率为1000KHZ,得到多孔改性氧化石墨烯;
(4)将改性多孔碳纤维与多孔改性氧化石墨烯在乙醇中混合均匀后,搅拌30~45min后烘干,得到多孔石墨烯基空气净化剂;
(5)将多孔石墨烯基空气净化剂加入尼龙66乳液中混合均匀,然后进行静电纺丝得到聚合物纤维,对聚合物纤维进行纺织得到滤布,然后对滤布进行裁剪、折叠,然后注胶定型,得到多孔石墨烯基空气净化滤芯。
对比例2
一种多孔石墨烯基空气净化滤芯,由如下重量份的物质制成:钛酸四乙酯8重量份、乙酸镍0.5重量份、硅烷偶联剂KH7921.5重量份、氧化石墨烯4重量份、N,N’-二亚硝基五次甲基四胺3重量份、聚丙烯树脂105重量份、盐酸(2M)4重量份、乙醇50重量份、尼龙66乳液500重量份。
所述多孔石墨烯基空气净化滤芯的制备方法,包括以下步骤:
(1)在聚丙烯树脂中加入N,N’-二亚硝基五次甲基四胺混合均匀,然后静电纺丝得到聚丙烯纤维,所述静电纺丝工艺为:电源电压50kV,纺丝温度为35℃,相对湿度75%;多针头喷丝单元针头间距35cm,喷丝单元针头数量为90个;
将聚丙烯纤维在350℃下煅烧3h,得到多孔碳纤维;
(2)将多孔碳纤维、乙酸镍、硅烷偶联剂KH792和钛酸四乙酯在乙醇中混合均匀后,得到混合体系,然后加入盐酸(2M)调节混合体系的pH值为5.8,超声15~30min,然后在80~120℃下密封反应3~6h,得到改性多孔碳纤维;
(3)将改性多孔碳纤维与氧化石墨烯在乙醇中混合均匀后,搅拌30~45min后烘干,得到多孔石墨烯基空气净化剂;
(4)将多孔石墨烯基空气净化剂加入尼龙66乳液中混合均匀,然后进行静电纺丝得到聚合物纤维,对聚合物纤维进行纺织得到滤布,然后对滤布进行裁剪、折叠,然后注胶定型,得到多孔石墨烯基空气净化滤芯。
实验测试:
本发明实施例1-5和对比例1-2中的多孔石墨烯基空气净化滤芯对甲醛的净化性能评价在Φ20mm、长200mm直型聚四氟乙烯管反应器中进行,将多孔石墨烯基空气净化滤芯加入聚四氟乙烯管反应器中,原料气组成为:甲醛浓度300mg/m3,其余为空气。反应在25℃常压环境下进行,反应气体积空速(GHSV)为3000h-1,实验结果如表1所示。
表1:实施例和对比例中的吸附剂对甲醛的净化性能
以上详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合,这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容,均属于本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种多孔石墨烯基空气净化滤芯制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)在聚丙烯树脂中加入发泡剂混合均匀,然后静电纺丝得到聚丙烯纤维,将聚丙烯纤维在300~450℃下煅烧2~4h,得到多孔碳纤维;
(2)将多孔碳纤维、可溶性金属盐、硅烷偶联剂和有机钛酸酯在溶剂中混合均匀后,得到混合体系,然后加入无机酸调节混合体系的pH值为酸性,接着超声15~30min,然后在80~120℃下密封反应3~6h,得到改性多孔碳纤维;
(3)将氧化石墨烯与金属氧酸盐在水溶液中混合均匀,然后加入三聚氰胺,再密闭条件下,在80~150℃下密封反应3~8h,得到混合体系,接着将该混合体系在微波下反应1~15min,得到多孔改性氧化石墨烯;
(4)将改性多孔碳纤维与多孔改性氧化石墨烯在溶剂中混合均匀后,搅拌30~45min后烘干,得到多孔石墨烯基空气净化剂;
(5)将多孔石墨烯基空气净化剂加入尼龙66乳液中混合均匀,然后进行静电纺丝得到聚合物纤维,对聚合物纤维进行纺织得到滤布,然后对滤布进行裁剪、折叠,然后注胶定型,得到多孔石墨烯基空气净化滤芯。
2.根据权利要求1所述的多孔石墨烯基空气净化滤芯的制备方法,其特征在于,所述发泡剂选自偶氮化合物、磺酰肼类化合物、亚硝基化合物和碳酸盐中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的多孔石墨烯基空气净化滤芯的制备方法,其特征在于,所述有机钛酸酯选自钛酸四乙酯、钛酸四甲酯、钛酸四异丙酯、钛酸四异丁酯、钛酸四正丁酯中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的多孔石墨烯基空气净化滤芯的制备方法,其特征在于,所述可溶性金属盐选自可溶性锰盐、可溶性钨盐、可溶性铁盐、可溶性铜盐、可溶性金盐、可溶性银盐、可溶性铂盐、可溶性铑盐或可溶性钯盐中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的多孔石墨烯基空气净化滤芯的制备方法,其特征在于,所述硅烷偶联剂选自硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH560、硅烷偶联剂KH570、硅烷偶联剂KH580、硅烷偶联剂KH590、硅烷偶联剂KH792、硅烷偶联剂KBM602、硅烷偶联剂A151和硅烷偶联剂A171中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的多孔石墨烯基空气净化滤芯的制备方法,其特征在于,所述金属氧酸盐选自钼酸钠、钨酸钠、钼酸钾、铝酸钠、锌酸钠、锌酸钾、钛酸钠、钛酸钾、镍酸钠、镍酸钾中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的多孔石墨烯基空气净化滤芯的制备方法,其特征在于,所述溶剂选自丙酮、N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二乙基甲酰胺、乙醇、醋酸、乙酸乙酯、氯仿、四氢呋喃、石油醚、二甲基亚砜和水中的至少一种。
8.一种多孔石墨烯基空气净化滤芯,其特征在于,根据权利要求1~7中任意一项所述的制备方法制备得到。
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