CN108771965A - 一种石墨烯复合过滤材料及其制备方法 - Google Patents

一种石墨烯复合过滤材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种石墨烯复合过滤材料及其制备方法，该过滤材料的原料包含：石墨烯原料、光触煤，冷触媒，以及纳米矿晶或活性炭又或纳米矿晶与活性炭任意比例的混合物。优选地，该过滤材料的原料按质量百分比计包含：石墨烯原料0.2～10％、光触煤0～10％，冷触媒0～15％，纳米矿晶或活性炭又或纳米矿晶与活性炭任意比例的混合物70～99.8％。本发明还提供了该石墨烯复合过滤材料的制备方法。本发明提供的石墨烯复合过滤材料及其制备方法，通过石墨烯复合纳米矿晶、颗粒活性炭的方法，以制备抗菌功能优异，除甲醛、苯、TVOC、氨气等效果更好的石墨烯过滤材料。

Description

一种石墨烯复合过滤材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种复合过滤材料及其制备方法，具体地，涉及一种石墨烯复合过滤材料及其制备方法。
背景技术
过滤材料能够分离液体或者气体中固体颗粒，或者使不同的物质成分充分接触，加快反应时间，可保护设备的正常工作或者空气的洁净，当流体进入置有过滤材料的滤网或滤芯后，其杂质被阻挡，而清洁的流体通过过滤材料流出。
过滤材料有很多种类，具有吸附功能的是其中的一大类。例如纳米矿晶，是以海泡石、凹凸棒土、硅藻土等自然界赐给我们的珍稀非金属天然矿物质，是富孔矿物吸附剂，这些矿物质经过合理的配置，形成纳米矿晶空气净化剂产品。还有例如颗粒活性炭，其分为定型和不定型颗粒。主要以椰壳、果壳和煤质为原料，经系列生产工艺精加工而成。产品广泛应用于饮用水、工业用水、酿酒、废气处理、脱色、干燥剂、气体净化等领域。
发明内容
本发明的目的是提供一种复合过滤材料及其制备方法，进一步提高过滤材料的功能性，通过石墨烯复合纳米矿晶、颗粒活性炭的方法，以制备抗菌功能优异，除甲醛、苯、TVOC、氨气等效果更好的石墨烯过滤材料。
为了达到上述目的，本发明提供了一种石墨烯复合过滤材料，其中，所述的过滤材料的原料包含：石墨烯原料、光触煤，冷触媒，以及纳米矿晶或活性炭又或纳米矿晶与活性炭任意比例的混合物。
上述的石墨烯复合过滤材料，其中，所述的过滤材料的原料按质量百分比计包含：石墨烯原料0.2～10％、光触煤0～10％，冷触媒0～15％，纳米矿晶或活性炭又或纳米矿晶与活性炭任意比例的混合物70～99.8％。
上述的石墨烯复合过滤材料，其中，所述的石墨烯原料包含石墨烯，氧化石墨烯，还原氧化石墨烯以及改性氧化石墨烯中的任意一种或多种。
上述的石墨烯复合过滤材料，其中，所述的光触煤为金属氧化物纳米光触媒。优选为纳米氧化钛光触媒，以TiO2作为光催化剂。
上述的石墨烯复合过滤材料，其中，所述的冷触媒为负载金属氧化物的无机物纳米冷触媒。常用的纳米冷触媒主要是负载Ag/Ag2O、CuO或ZnO等纳米金属氧化物系列的无机物。
本发明还提供了上述的石墨烯复合过滤材料的制备方法，其中，所述的方法包含：步骤1，将光触煤、冷触媒加入水中，搅拌均匀；优选地，按质量百分比计光触煤在水溶液中的含量为0.01～15％，冷触媒的含量为0.02～25％；步骤2，将石墨烯加入到步骤1所得的溶液中，超声混合；步骤3，向步骤2所得的溶液中加入纳米矿晶或活性炭又或纳米矿晶与活性炭任意比例的混合物，依次进行搅拌，滤水，烘干；步骤4，烘干后的产物进行自然风干降温，然后进行装袋入库。
上述的石墨烯复合过滤材料的制备方法，其中，所述的步骤1中的搅拌是在转速600转每分的条件下搅拌30分钟。
上述的石墨烯复合过滤材料的制备方法，其中，所述的步骤2中的所述的步骤2中的超声时间为60分钟。
上述的石墨烯复合过滤材料的制备方法，其中，所述的步骤3中的搅拌是在转速600转每分的条件下搅拌10-30分钟。
上述的石墨烯复合过滤材料的制备方法，其中，所述的步骤3中的烘干是在80～150℃的条件下烘干6～12小时。
本发明提供的石墨烯复合过滤材料及其制备方法具有以下优点：
本发明制备的复合过滤材料，采用石墨烯、光触煤、冷触媒复合纳米矿晶/活性炭，赋予纳米矿晶抗菌功能及更强的除甲醛、苯、氨气、TVOC(Total Volatile OrganicCompounds，总挥发性有机物)的能力。本发明提供的制备方法还具有简单、高效的优点。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式作进一步地说明。
本发明提供的石墨烯复合过滤材料，该过滤材料的原料包含：石墨烯原料、光触煤，冷触媒，以及纳米矿晶或活性炭又或纳米矿晶与活性炭任意比例的混合物。
优选地，该过滤材料的原料按质量百分比计包含：石墨烯原料0.2～10％、光触煤0～10％，冷触媒0～15％，纳米矿晶或活性炭又或纳米矿晶与活性炭任意比例的混合物70～99.8％。
石墨烯原料包含石墨烯、氧化石墨烯、还原氧化石墨烯以及改性氧化石墨烯中的任意一种或多种。
光触煤为金属氧化物纳米光触媒。优选为纳米氧化钛光触媒，以TiO2作为光催化剂。光触媒是在光参与下发生反应的催化剂。在光照下二氧化钛的表面形成电穴和游离电子，结合空气中的水和氧气，发生氧化还原反应，表面形成强氧化性的氢氧自由基及超氧阴离子自由基，能分解在空气中的有害气体和部分无机化合物，并抑制细菌生长和病毒的活性，达到空气净化、杀菌、除臭、防霉的效果。
冷触媒为负载金属氧化物的无机物纳米冷触媒。冷触媒又称自然触媒，是继光触媒除臭空气净化材料之后的又一种新型空气净化材料，能在常温条件下起催化反应，在常温常压下使多种有害有味气体分解成无害无味物质，由单纯的物理吸附转变为化学吸附，边吸附边分解，祛除甲醛、苯、二甲苯、甲苯、TVOC等有害气体，生成水和二氧化碳，在催化反应过程中，冷触媒本身并不直接参与反应，反应后冷触媒不变化不丢失，长期发挥作用。冷触媒本身无毒、无腐蚀性、不燃烧，反应生成物为水和二氧化碳，不产生二次污染，大大延长了吸附材料的使用寿命。常用的纳米冷触媒主要是负载Ag/Ag2O、CuO或ZnO等纳米金属氧化物系列的无机物。
本发明还提供了该石墨烯复合过滤材料的制备方法，该方法包含：步骤1，将光触煤、冷触媒加入水中，搅拌均匀；步骤2，将石墨烯加入到步骤1所得的溶液中，超声混合；步骤3，向步骤2所得的溶液中加入纳米矿晶或活性炭又或纳米矿晶与活性炭任意比例的混合物，依次进行搅拌，滤水，烘干；步骤4，烘干后的产物进行自然风干降温，然后进行装袋入库。
步骤1中的搅拌是在转速600转每分的条件下搅拌30分钟。
步骤2中的所述的步骤2中的超声时间为60分钟。
步骤3中的搅拌是在转速600转每分的条件下搅拌10-30分钟。
步骤3中的烘干是在80～150℃的条件下烘干6～12小时。
下面结合实施例对本发明提供的石墨烯复合过滤材料及其制备方法做更进一步描述。
实施例1～5
一种石墨烯复合过滤材料，该过滤材料的原料的配比如下表1所示。
表1成分配料表。
本发明还提供了该石墨烯复合过滤材料的制备方法，该方法包含：
步骤1，按实施例1～5中任意之一的比例，将光触煤、冷触媒加入水中，优选地，按质量百分比计光触煤在水溶液中的含量为0.01～15％，冷触媒的含量为0.02～25％；在转速600转每分的条件下搅拌30分钟，搅拌均匀。
步骤2，将石墨烯加入到步骤1所得的溶液中，超声混合。超声时间为60分钟。
步骤3，向步骤2所得的溶液中加入纳米矿晶或活性炭又或纳米矿晶与活性炭任意比例的混合物，依次进行搅拌，滤水，烘干。搅拌是在转速600转每分的条件下搅拌10-30分钟。烘干是在80～150℃的条件下烘干6～12小时。
步骤4，烘干后的产物进行自然风干降温，然后进行装袋入库。
本发明提供的石墨烯复合过滤材料及其制备方法，通过石墨烯复合纳米矿晶、颗粒活性炭的方法，以制备抗菌功能优异，除甲醛、苯、TVOC、氨气等效果更好的石墨烯过滤材料。本发明提供的制备方法还具有简单、高效的优点。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种石墨烯复合过滤材料，其特征在于，所述的过滤材料的原料包含：石墨烯原料、光触煤，冷触媒，以及纳米矿晶或活性炭又或纳米矿晶与活性炭任意比例的混合物。
2.如权利要求1所述的石墨烯复合过滤材料，其特征在于，所述的过滤材料的原料按质量百分比计包含：石墨烯原料0.2～10％、光触煤0～10％，冷触媒0～15％，纳米矿晶或活性炭又或纳米矿晶与活性炭任意比例的混合物70～99.8％。
3.如权利要求2所述的石墨烯复合过滤材料，其特征在于，所述的石墨烯原料包含石墨烯，氧化石墨烯，还原氧化石墨烯以及改性氧化石墨烯中的任意一种或多种。
4.如权利要求2所述的石墨烯复合过滤材料，其特征在于，所述的光触煤为金属氧化物纳米光触媒。
5.如权利要求2所述的石墨烯复合过滤材料，其特征在于，所述的冷触媒为负载金属氧化物的无机物纳米冷触媒。
6.一种如权利要求1～5中任意一项所述的石墨烯复合过滤材料的制备方法，其特征在于，所述的方法包含：
步骤1，将光触煤、冷触媒加入水中，搅拌均匀；
步骤2，将石墨烯加入到步骤1所得的溶液中，超声混合；
步骤3，向步骤2所得的溶液中加入纳米矿晶或活性炭又或纳米矿晶与活性炭任意比例的混合物，依次进行搅拌，滤水，烘干；
步骤4，烘干后的产物进行自然风干降温，然后进行装袋入库。
7.如权利要求6所述的石墨烯复合过滤材料的制备方法，其特征在于，所述的步骤1中的搅拌是在转速600转每分的条件下搅拌30分钟。
8.如权利要求6所述的石墨烯复合过滤材料的制备方法，其特征在于，所述的步骤2中的超声时间为60分钟。
9.如权利要求6所述的石墨烯复合过滤材料的制备方法，其特征在于，所述的步骤3中的搅拌是在转速600转每分的条件下搅拌10-30分钟。
10.如权利要求6所述的石墨烯复合过滤材料的制备方法，其特征在于，所述的步骤3中的烘干是在80～150℃的条件下烘干6～12小时。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109289777A (zh) * 2018-12-10 2019-02-01 安徽万山红环保科技有限公司 一种废气吸附剂
CN111751352A (zh) * 2020-05-27 2020-10-09 河南农业大学 一种激光诱导击穿光谱液体样品检测用固体基底及检测方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1820838A (zh) * 2005-02-16 2006-08-23 周成一 一种空气净化材料及其制备方法
CN102284290A (zh) * 2010-06-18 2011-12-21 上海牛翼新能源科技有限公司 锌钛复合氧化物负载型冷触媒同时除甲醛和杀菌
CN104888535A (zh) * 2015-05-24 2015-09-09 青岛阳光动力生物医药技术有限公司 一种多功能抗菌防霾自洁净高分子纳米复合材料及其应用
US20170173571A1 (en) * 2015-12-17 2017-06-22 Soochow University Composite material used for catalyzing and degrading nitrogen oxide and preparation method and application thereof
CN107262038A (zh) * 2017-07-29 2017-10-20 安徽扬子生物科技有限公司 一种含有石墨烯的纳米矿晶净化颗粒及其制备方法
CN107642861A (zh) * 2016-07-20 2018-01-30 开利空调（天津）有限公司 一种除甲醛除pm2.5杀菌新风净化方法
CN108176375A (zh) * 2018-01-17 2018-06-19 温州包鹿新材料有限公司 一种空气净化材料及其应用

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1820838A (zh) * 2005-02-16 2006-08-23 周成一 一种空气净化材料及其制备方法
CN102284290A (zh) * 2010-06-18 2011-12-21 上海牛翼新能源科技有限公司 锌钛复合氧化物负载型冷触媒同时除甲醛和杀菌
CN104888535A (zh) * 2015-05-24 2015-09-09 青岛阳光动力生物医药技术有限公司 一种多功能抗菌防霾自洁净高分子纳米复合材料及其应用
US20170173571A1 (en) * 2015-12-17 2017-06-22 Soochow University Composite material used for catalyzing and degrading nitrogen oxide and preparation method and application thereof
CN107642861A (zh) * 2016-07-20 2018-01-30 开利空调（天津）有限公司 一种除甲醛除pm2.5杀菌新风净化方法
CN107262038A (zh) * 2017-07-29 2017-10-20 安徽扬子生物科技有限公司 一种含有石墨烯的纳米矿晶净化颗粒及其制备方法
CN108176375A (zh) * 2018-01-17 2018-06-19 温州包鹿新材料有限公司 一种空气净化材料及其应用

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109289777A (zh) * 2018-12-10 2019-02-01 安徽万山红环保科技有限公司 一种废气吸附剂
CN111751352A (zh) * 2020-05-27 2020-10-09 河南农业大学 一种激光诱导击穿光谱液体样品检测用固体基底及检测方法

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