CN109331577A - 一种雾霾纳米滤膜制备方法 - Google Patents

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舒文淼
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    • B01D46/0001—Making filtering elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
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Abstract

本发明公开了一种雾霾纳米滤膜制备方法，制备的纳米滤膜雾霾微粒子过滤效果好，并且透气性好，制备方法包括以下步骤：15份SiO2气凝胶、5份的甘油、5份环甲基丙烯酸甲酯以及5份的丙烯酸丁酯,搅拌形成凝胶乳液；加入纳米复合材料形成纳米复合的凝胶混合液，其中混合液振荡10min，超声5min，重复振荡超声3次，装好抽滤装置，在滤膜上放上软碳布，取混合溶液进行抽滤，抽滤干后再放一层软碳布，再加混合液进行抽滤，最终得到雾霾纳米滤膜。

Description

一种雾霾纳米滤膜制备方法
技术领域
本发明涉及一种雾霾纳米滤膜制备方法。
背景技术
雾霾天气是一种大气污染状态，雾霾是对大气中各种悬浮颗粒物含量 超标的笼统表述，尤其是PM2.5（空气动力学当量直径小于等于2.5微米的颗粒物）被认为是 造成雾霾天气的“元凶”。随着空气质量的恶化，阴霾天气现象出现增多，危害加重。有报告 显示，中国最大的500个城市中，只有不到1%的城市达到世界卫生组织推荐的空气质量标 准，与此同时，世界上污染最严重的10个城市有7个在中国。
由于霾中细小粉粒状的飘浮颗粒物直径一般在0.01微米以下，可直接通过呼吸系统进入支气管，甚至肺部。所以，霾影响最大的就是人的呼吸系统，空气污染对健康的影响及防治也越来越多的被人们所关注。传统的防雾霾口罩佩戴时呼吸不畅，不适合室内长期佩戴；而目前市场上的空气净化仪成本较高，极其耗能，无法实现室内外的空气交换，造成室内空气不流通。因此，寻求一种更加方便有效、适用范围广的安全措施来防止雾霾颗粒对人体呼吸系统的产生危害具有十分重大的意义，据研究调查，近些年，对空气过滤膜的研究发展迅速。寻求一种方法简单，防雾霾效果好，并且透气性高的滤膜非常有必要。
发明内容
本发明公开了一种雾霾纳米滤膜制备方法，制备的纳米滤膜雾霾微粒子过滤效果好，并且透气性好。
一种雾霾纳米滤膜制备方法，该方法包括以下步骤：
15份SiO2气凝胶、5份的甘油、5份环甲基丙烯酸甲酯以及5份的丙烯酸丁酯,搅拌形成凝胶乳液；
加入纳米复合材料形成纳米复合的凝胶混合液，
其中混合液振荡10min，超声5min，重复振荡超声3次，装好抽滤装置，在滤膜上放上软碳布，取混合溶液进行抽滤，抽滤干后再放一层软碳布，再加混合液进行抽滤，最终得到雾霾纳米滤膜。
所述的纳米复合材料为短链改性剂改性的ZSM-23纳米材料。
纳米复合材料制备方法如下：将1 份ZSM-23粉末,在500℃下活化,分散到的10份乙醇中,球磨之后将活化沸石和乙醇的混合物转移到装有1份氨水的的三口烧瓶中,将温度升高到60℃,加热1h,然后加入的1份的TEOS，继续搅拌30min，将得到的浆料过滤,用乙醇洗涤3次,最后得到短链改性剂改性的ZSM-23纳米材料。
有益效果：二氧化硅属无定型物质,颗粒细小,活性高,比表面积大,具有优良的理化性能，短链改性剂改性的ZSM-23纳米材料与SiO2气凝胶形成一种微孔结构的多级孔类结构膜层有发达的细孔结构和巨大的比表面积，特殊的曲折孔隙能够截留住空气中的微粒子，并且其多孔结构有助于空气交换。
具体实施方式
实施例1
一种雾霾纳米滤膜制备方法，该方法包括以下步骤：
15份SiO2气凝胶、5份的甘油、5份环甲基丙烯酸甲酯以及5份的丙烯酸丁酯,搅拌形成凝胶乳液；
加入5份纳米复合材料形成纳米复合的凝胶混合液，
其中混合液振荡10min，超声5min，重复振荡超声3次，装好抽滤装置，在滤膜上放上软碳布，取混合溶液进行抽滤，抽滤干后再放一层软碳布，再加混合液进行抽滤，最终得到雾霾纳米滤膜。
所述的纳米复合材料为短链改性剂改性的ZSM-23纳米材料。
纳米复合材料制备方法如下：将1 份ZSM-23粉末,在500℃下活化,分散到的10份乙醇中,球磨之后将活化沸石和乙醇的混合物转移到装有1份氨水的的三口烧瓶中,将温度升高到60℃,加热1h,然后加入的1份的TEOS，继续搅拌30min，将得到的浆料过滤,用乙醇洗涤3次,最后得到短链改性剂改性的ZSM-23纳米材料。
本实施例的滤膜的平均孔经为0.5-1微米，孔隙率为90%，0.3微米的粒子过滤效率是98%，透气率在100L/m2.s以上。
实施例2
一种雾霾纳米滤膜制备方法，该方法包括以下步骤：
10份SiO2气凝胶、3份的甘油、5份环甲基丙烯酸甲酯以及5份的丙烯酸丁酯,搅拌形成凝胶乳液；
加入5份短链改性剂改性的ZSM-23纳米材料形成纳米复合的凝胶混合液，
其中混合液振荡10min，超声5min，重复振荡超声3次，装好抽滤装置，在滤膜上放上软碳布，取混合溶液进行抽滤，抽滤干后再放一层软碳布，再加混合液进行抽滤，最终得到雾霾纳米滤膜。
本实施例的滤膜孔隙率为84%，0.3微米的粒子过滤效率是90%，透气率在90L/m2.s。
实施例3
一种雾霾纳米滤膜制备方法，该方法包括以下步骤：
15份SiO2气凝胶、3份的甘油、4份环甲基丙烯酸甲酯以及4份的丙烯酸丁酯,搅拌形成凝胶乳液；
加入3份短链改性剂改性的ZSM-23纳米材料形成纳米复合的凝胶混合液，
其中混合液振荡10min，超声5min，重复振荡超声3次，装好抽滤装置，在滤膜上放上软碳布，取混合溶液进行抽滤，抽滤干后再放一层软碳布，再加混合液进行抽滤，最终得到雾霾纳米滤膜。
本实施例的滤膜孔隙率为81%，0.3微米的粒子过滤效率是88%，透气率在86L/m2.s。
对比例1
一种雾霾纳米滤膜制备方法，该方法包括以下步骤：
15份SiO2气凝胶、5份的甘油、5份环甲基丙烯酸甲酯以及5份的丙烯酸丁酯,搅拌形成凝胶乳液；
加入5份ZSM-23纳米粉形成纳米复合的凝胶混合液，
其中混合液振荡10min，超声5min，重复振荡超声3次，装好抽滤装置，在滤膜上放上软碳布，取混合溶液进行抽滤，抽滤干后再放一层软碳布，再加混合液进行抽滤，最终得到雾霾纳米滤膜。
本实施例的滤膜孔隙率为80%，0.3微米的粒子过滤效率是72%，透气率在95L/m2.s。

Claims (3)

1.一种雾霾纳米滤膜制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
10-15份SiO2气凝胶、3-5份的甘油、3-5份环甲基丙烯酸甲酯以及2-5份的丙烯酸丁酯,搅拌形成凝胶乳液；
加入纳米复合材料形成纳米复合的凝胶混合液，
其中混合液振荡10min，超声5min，重复振荡超声3次，装好抽滤装置，在滤膜上放上软碳布，取混合溶液进行抽滤，抽滤干后再放一层软碳布，再加混合液进行抽滤，最终得到雾霾纳米滤膜。
2.根据权利要求1所述一种雾霾纳米滤膜制备方法，其特征在于，所述的纳米复合材料为短链改性剂改性的ZSM-23纳米材料。
3.根据权利要求1所述一种雾霾纳米滤膜制备方法，其特征在于，纳米复合材料制备方法如下：将1 份ZSM-23粉末,在500℃下活化,分散到的10份乙醇中,球磨之后将活化沸石和乙醇的混合物转移到装有1份氨水的的三口烧瓶中,将温度升高到60℃,加热1h,然后加入的1份的TEOS，继续搅拌30min，将得到的浆料过滤,用乙醇洗涤3次,最后得到短链改性剂改性的ZSM-23纳米材料。
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