CN109351331A - 一种多孔石墨烯空气净化吸附材料及其制备方法 - Google Patents

一种多孔石墨烯空气净化吸附材料及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109351331A
CN109351331A CN201811437282.6A CN201811437282A CN109351331A CN 109351331 A CN109351331 A CN 109351331A CN 201811437282 A CN201811437282 A CN 201811437282A CN 109351331 A CN109351331 A CN 109351331A
Authority
CN
China
Prior art keywords
added
air cleaning
taken
hours
porous graphene
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
CN201811437282.6A
Other languages
English (en)
Inventor
董佑军
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to CN201811437282.6A priority Critical patent/CN109351331A/zh
Publication of CN109351331A publication Critical patent/CN109351331A/zh
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • B01J20/20—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising free carbon; comprising carbon obtained by carbonising processes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/02—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28054—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
    • B01D2253/10—Inorganic adsorbents
    • B01D2253/102—Carbon
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2258/00—Sources of waste gases
    • B01D2258/06—Polluted air
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2220/00—Aspects relating to sorbent materials
    • B01J2220/40—Aspects relating to the composition of sorbent or filter aid materials
    • B01J2220/48—Sorbents characterised by the starting material used for their preparation
    • B01J2220/4806—Sorbents characterised by the starting material used for their preparation the starting material being of inorganic character
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2220/00—Aspects relating to sorbent materials
    • B01J2220/40—Aspects relating to the composition of sorbent or filter aid materials
    • B01J2220/48—Sorbents characterised by the starting material used for their preparation
    • B01J2220/4812—Sorbents characterised by the starting material used for their preparation the starting material being of organic character
    • B01J2220/4825—Polysaccharides or cellulose materials, e.g. starch, chitin, sawdust, wood, straw, cotton

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)

Abstract

本发明公开了一种多孔石墨烯空气净化吸附材料，它是由下述重量份的原料组成的：十二烷基苯磺酸钠1‑2、氧化石墨烯20‑30、β‑羟烷基酰胺0.6‑1、贝壳粉4‑7、增粘剂2‑3、硬脂酸3‑4、正硅酸乙酯180‑200，本发明以正硅酸乙酯为原料，十二烷基苯磺酸钠为制孔剂，进一步提高了成品材料的吸附性能，本发明的材料，吸附性好，空气净化效率高。

Description

一种多孔石墨烯空气净化吸附材料及其制备方法
技术领域
本发明属于材料领域，具体涉及一种多孔石墨烯空气净化吸附材料及其制备方法。
背景技术
随着现代工业的发展，大气污染越来越严重，许多国家制定了环境污染法，并相应地建立了各种净化设施，但大气污染仍然存在。由于家庭生活设施、吸烟等原因，也产生一些有害物质，污染室内空气。这种室内外相结合的污染，较大地影响着人们的身体健康，因此，世界各国都把工业净化和家庭室内净化作为控制环境污染的重要研究课题，现有的空气过滤材料大多为非织造布或膜过滤，其功能仅为除尘。目前市面上只有少数的利用活性炭、纤维网相结合的空气过滤材料，使其具有杀菌和吸附的功能。但这样的过滤材料要进行针刺复合与杀菌整理等，不仅工艺复杂，而且生产成本较高。并且其过滤功能会随着多次的清洗很快降低与消失，重复利用率低，有的还会造成二次污染。
发明内容
本发明的目的是提供一种多孔石墨烯空气净化吸附材料及其制备方法。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种多孔石墨烯空气净化吸附材料，它是由下述重量份的原料组成的：
十二烷基苯磺酸钠1-2、氧化石墨烯20-30、β-羟烷基酰胺0.601、贝壳粉4-7、增粘剂2-3、硬脂酸3-4、正硅酸乙酯180-200。
所述增粘剂是由下述重量份的原料组成的：
磷酸二氢铝5-7、二硫代水杨酸1-2、聚酰胺蜡微粉4-6、季戊四醇2-4、氰丙基甲基纤维素2-5。
所述增粘剂的制备方法，包括以下步骤：
（1）取氰丙基甲基纤维素、聚酰胺蜡微粉混合，加入到混合料重量10-13的氯仿中，搅拌均匀，加入二硫代水杨酸，升高温度为50-55℃，保温搅拌10-30分钟，蒸馏除去氯仿，得改性纤维；
（2）取磷酸二氢铝，加入到其重量13-20倍的去离子水中，升高温度为65-70℃，保温搅拌20-40分钟，加入季戊四醇，搅拌至常温，得磷酸二氢铝水溶液；
（3）取上述改性纤维，加入到磷酸二氢铝水溶液中，超声5-10分钟，抽滤，将滤饼水洗，真空80-90℃下干燥1-2小时，冷却至常温，即得所述增粘剂。
一种多孔石墨烯空气净化吸附材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）取正硅酸乙酯、十二烷基苯磺酸钠混合，加入到混合料重量14-20倍的去离子水中，搅拌反应4-6小时，陈化10-13小时，抽滤，将滤饼与贝壳粉共混，送入到烧结炉中，在700-750℃下煅烧3-5小时，出料冷却，得改性填料；
（2）取β-羟烷基酰胺，加入到其重量15-20倍的去离子水中，搅拌均匀，得水分散液；
（3）取上述改性填料，与氧化石墨烯混合，加入硬脂酸，在240-300℃下保温搅拌40-60分钟，加入到上述水分散液中，送入到75-80℃的恒温水浴中，保温搅拌1-2小时，出料冷却，抽滤，将滤饼水洗，真空80-90℃下干燥10-12小时，即得所述多孔石墨烯空气净化吸附材料。
本发明的优点：
本发明的增粘剂，首先以水杨酸处理氰丙基甲基纤维素，并加入聚酰胺蜡微粉，有效的改善了纤维素活性，提高了成膜的粘结强度，之后加入磷酸二氢铝，可以提高热粘结性能，本发明加入的增粘剂能够有效的改善各原料间的结合强度，提高成品的稳定性，从而能够起到稳定的吸附性能，重复利用率高；本发明以正硅酸乙酯为原料，十二烷基苯磺酸钠为制孔剂，进一步提高了成品材料的吸附性能，本发明的材料，吸附性好，稳定性强，重复利用率高，空气净化效率高。
具体实施方式
实施例1
一种多孔石墨烯空气净化吸附材料，它是由下述重量份的原料组成的：
十二烷基苯磺酸钠1、氧化石墨烯20、β-羟烷基酰胺0.6、贝壳粉4、增粘剂2、硬脂酸3、正硅酸乙酯180。
所述增粘剂是由下述重量份的原料组成的：
磷酸二氢铝5、二硫代水杨酸1、聚酰胺蜡微粉4、季戊四醇2、氰丙基甲基纤维素2。
所述增粘剂的制备方法，包括以下步骤：
（1）取氰丙基甲基纤维素、聚酰胺蜡微粉混合，加入到混合料重量10的氯仿中，搅拌均匀，加入二硫代水杨酸，升高温度为50℃，保温搅拌10分钟，蒸馏除去氯仿，得改性纤维；
（2）取磷酸二氢铝，加入到其重量13倍的去离子水中，升高温度为65℃，保温搅拌20分钟，加入季戊四醇，搅拌至常温，得磷酸二氢铝水溶液；
（3）取上述改性纤维，加入到磷酸二氢铝水溶液中，超声5分钟，抽滤，将滤饼水洗，真空80℃下干燥1小时，冷却至常温，即得所述增粘剂。
一种多孔石墨烯空气净化吸附材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）取正硅酸乙酯、十二烷基苯磺酸钠混合，加入到混合料重量14倍的去离子水中，搅拌反应4小时，陈化10小时，抽滤，将滤饼与贝壳粉共混，送入到烧结炉中，在700℃下煅烧3小时，出料冷却，得改性填料；
（2）取β-羟烷基酰胺，加入到其重量15倍的去离子水中，搅拌均匀，得水分散液；
（3）取上述改性填料，与氧化石墨烯混合，加入硬脂酸，在240℃下保温搅拌40分钟，加入到上述水分散液中，送入到75℃的恒温水浴中，保温搅拌1小时，出料冷却，抽滤，将滤饼水洗，真空80-90℃下干燥10小时，即得所述多孔石墨烯空气净化吸附材料。
实施例2
一种多孔石墨烯空气净化吸附材料，它是由下述重量份的原料组成的：
十二烷基苯磺酸钠2、氧化石墨烯30、β-羟烷基酰胺1、贝壳粉7、增粘剂3、硬脂酸4、正硅酸乙酯200。
所述增粘剂是由下述重量份的原料组成的：
磷酸二氢铝7、二硫代水杨酸2、聚酰胺蜡微粉6、季戊四醇4、氰丙基甲基纤维素5。
所述增粘剂的制备方法，包括以下步骤：
（1）取氰丙基甲基纤维素、聚酰胺蜡微粉混合，加入到混合料重量13的氯仿中，搅拌均匀，加入二硫代水杨酸，升高温度为55℃，保温搅拌30分钟，蒸馏除去氯仿，得改性纤维；
（2）取磷酸二氢铝，加入到其重量20倍的去离子水中，升高温度为70℃，保温搅拌40分钟，加入季戊四醇，搅拌至常温，得磷酸二氢铝水溶液；
（3）取上述改性纤维，加入到磷酸二氢铝水溶液中，超声10分钟，抽滤，将滤饼水洗，真空90℃下干燥2小时，冷却至常温，即得所述增粘剂。
一种多孔石墨烯空气净化吸附材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）取正硅酸乙酯、十二烷基苯磺酸钠混合，加入到混合料重量20倍的去离子水中，搅拌反应6小时，陈化13小时，抽滤，将滤饼与贝壳粉共混，送入到烧结炉中，在750℃下煅烧5小时，出料冷却，得改性填料；
（2）取β-羟烷基酰胺，加入到其重量20倍的去离子水中，搅拌均匀，得水分散液；
（3）取上述改性填料，与氧化石墨烯混合，加入硬脂酸，在300℃下保温搅拌60分钟，加入到上述水分散液中，送入到80℃的恒温水浴中，保温搅拌2小时，出料冷却，抽滤，将滤饼水洗，真空90℃下干燥12小时，即得所述多孔石墨烯空气净化吸附材料。
性能测试：
将10g本发明实施例1的多孔石墨烯空气净化吸附材料、实施例2的多孔石墨烯空气净化吸附材料、市售碳粉分别置于200ml浓度为200mg/l的亚甲基蓝溶液中；
震荡处理60分钟后，经过本发明实施例1的多孔石墨烯空气净化吸附材料的亚甲基蓝溶液的浓度变为7.9mg/l；
经过本发明实施例2的多孔石墨烯空气净化吸附材料的亚甲基蓝溶液的浓度变为8.3mg/l；
经过市售碳粉处理的亚甲基蓝溶液的浓度变为37.7mg/l。

Claims (4)

1.一种多孔石墨烯空气净化吸附材料，其特征在于，它是由下述重量份的原料组成的：
十二烷基苯磺酸钠1-2、氧化石墨烯20-30、β-羟烷基酰胺0.6-1、贝壳粉4-7、增粘剂2-3、硬脂酸3-4、正硅酸乙酯180-200。
2.根据权利要求1所述的一种多孔石墨烯空气净化吸附材料，其特征在于，所述增粘剂是由下述重量份的原料组成的：
磷酸二氢铝5-7、二硫代水杨酸1-2、聚酰胺蜡微粉4-6、季戊四醇2-4、氰丙基甲基纤维素2-5。
3.根据权利要求2所述的一种多孔石墨烯空气净化吸附材料，其特征在于，所述增粘剂的制备方法，包括以下步骤：
（1）取氰丙基甲基纤维素、聚酰胺蜡微粉混合，加入到混合料重量10-13的氯仿中，搅拌均匀，加入二硫代水杨酸，升高温度为50-55℃，保温搅拌10-30分钟，蒸馏除去氯仿，得改性纤维；
（2）取磷酸二氢铝，加入到其重量13-20倍的去离子水中，升高温度为65-70℃，保温搅拌20-40分钟，加入季戊四醇，搅拌至常温，得磷酸二氢铝水溶液；
（3）取上述改性纤维，加入到磷酸二氢铝水溶液中，超声5-10分钟，抽滤，将滤饼水洗，真空80-90℃下干燥1-2小时，冷却至常温，即得所述增粘剂。
4.一种如权利要求1所述多孔石墨烯空气净化吸附材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）取正硅酸乙酯、十二烷基苯磺酸钠混合，加入到混合料重量14-20倍的去离子水中，搅拌反应4-6小时，陈化10-13小时，抽滤，将滤饼与贝壳粉共混，送入到烧结炉中，在700-750℃下煅烧3-5小时，出料冷却，得改性填料；
（2）取β-羟烷基酰胺，加入到其重量15-20倍的去离子水中，搅拌均匀，得水分散液；
（3）取上述改性填料，与氧化石墨烯混合，加入硬脂酸，在240-300℃下保温搅拌40-60分钟，加入到上述水分散液中，送入到75-80℃的恒温水浴中，保温搅拌1-2小时，出料冷却，抽滤，将滤饼水洗，真空80-90℃下干燥10-12小时，即得所述多孔石墨烯空气净化吸附材料。
CN201811437282.6A 2018-11-28 2018-11-28 一种多孔石墨烯空气净化吸附材料及其制备方法 Withdrawn CN109351331A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811437282.6A CN109351331A (zh) 2018-11-28 2018-11-28 一种多孔石墨烯空气净化吸附材料及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811437282.6A CN109351331A (zh) 2018-11-28 2018-11-28 一种多孔石墨烯空气净化吸附材料及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109351331A true CN109351331A (zh) 2019-02-19

Family

ID=65343359

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811437282.6A Withdrawn CN109351331A (zh) 2018-11-28 2018-11-28 一种多孔石墨烯空气净化吸附材料及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109351331A (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103949218A (zh) * 2014-04-21 2014-07-30 华南理工大学 一种改性石墨烯吸附剂及其制备方法与应用
CN104787768A (zh) * 2015-03-19 2015-07-22 华南理工大学 一种介孔二氧化硅材料的制备方法
CN106268630A (zh) * 2015-05-13 2017-01-04 中国石油天然气股份有限公司 二氧化硅-石墨烯复合材料、其制备方法及去除水中染料污染物的处理方法
CN107159107A (zh) * 2016-03-08 2017-09-15 常州烃环保科技有限公司 一种石墨烯/硅气凝胶复合吸附剂的制备方法
CN108745296A (zh) * 2018-06-25 2018-11-06 杨秋林 一种溶胶型空气净化材料及其制备方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103949218A (zh) * 2014-04-21 2014-07-30 华南理工大学 一种改性石墨烯吸附剂及其制备方法与应用
CN104787768A (zh) * 2015-03-19 2015-07-22 华南理工大学 一种介孔二氧化硅材料的制备方法
CN106268630A (zh) * 2015-05-13 2017-01-04 中国石油天然气股份有限公司 二氧化硅-石墨烯复合材料、其制备方法及去除水中染料污染物的处理方法
CN107159107A (zh) * 2016-03-08 2017-09-15 常州烃环保科技有限公司 一种石墨烯/硅气凝胶复合吸附剂的制备方法
CN108745296A (zh) * 2018-06-25 2018-11-06 杨秋林 一种溶胶型空气净化材料及其制备方法

Non-Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
GUANGSHUN WU等: "Preparation of SiO2–GO hybrid nanoparticles and the thermal properties of methylphenylsilicone resins/SiO2–GO nanocomposites", 《THERMOCHIMICA ACTA》 *
何培之编: "《高等教育机械类自学考试教材 普通化学》", 30 June 1985, 西安交通大学出版社 *
徐峰等: "《建筑涂料》", 31 August 2007, 中国建筑工业出版社 *
杜慧玲等: "《普通化学》", 31 August 2017, 中国农业大学 *
汪永太等: "《商品检验与养护》", 31 December 2012, 东北财经大学出版社 *
汪菊英编著: "《塑料助剂品种及选用速查手册》", 31 January 2017, 文化发展出版社 *
王帅等: "《渔业信息与战略》", 31 January 2018, 中国水产科学研究院水产研究所 *
赵志凤等: "《炭材料工艺基础》", 30 July 2017, 哈尔滨工业大学出版社 *
黄安涛: "《中国环保产业》", 31 August 2018, 中华人民共和国生态环境部 *
黄锐主编: "《塑料工程手册 上》", 30 April 2004, 机械工业出版社 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103721677A (zh) 一种用于废水除磷的生物质碳复合材料的制备方法
CN104289194A (zh) 一种利用植物改性的低碳环保活性炭空气滤料及其制备方法
CN104275158A (zh) 一种质量好成本低的空调用改性活性炭空气滤料及其制备方法
CN107433185A (zh) 一种空气净化材料及其制备方法
CN102127823B (zh) 甲醛催化净化纤维及其制备方法
CN110982307A (zh) 一种生态贝壳粉内墙涂料及其制备方法
CN105148856A (zh) 可除甲醛、乙醛、乙酸和氨的空气净化材料及其制备方法
CN109351331A (zh) 一种多孔石墨烯空气净化吸附材料及其制备方法
CN105222231B (zh) 一种具有自我清洁功能的空调
CN103710866A (zh) 一种弹性吸音棉及其制备方法
CN107321052A (zh) 一种汽车空调抗菌滤芯材质及制备方法
CN101279238A (zh) 一种甲醛吸附净化剂及其制备方法
CN103830965B (zh) 一种棕榈纤维增韧复合陶瓷滤芯及其制备方法
CN104324698A (zh) 一种高效环保具有改善负离子的空调滤网用活性炭滤料及其制备方法
CN104841379A (zh) 一种抗菌自清洁型吸附过滤剂及其制作方法
CN104353355A (zh) 一种空气中的臭氧净化用的陶瓷净化器及其制备方法
CN106345438A (zh) 一种结构形貌可控的磁性水体吸附剂的制备方法
CN103585855A (zh) 一种可显色的空气过滤器制造方法
CN108069637A (zh) 一种专用于吸烟室的环保硅藻泥及制备方法
CN107876003A (zh) 一种空气净化剂
CN107876027A (zh) 一种由动物粪便制成的多孔吸水性空气净化材料及方法
CN103074761A (zh) 一种公共交通工具内饰多功能空气净化功能织物的方法
CN108745296A (zh) 一种溶胶型空气净化材料及其制备方法
WO2017005074A1 (zh) 一种玻璃幕墙用清洁剂及其制备方法
CN108837807A (zh) 一种用于大气污染的空气净化材料及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WW01 Invention patent application withdrawn after publication

Application publication date: 20190219

WW01 Invention patent application withdrawn after publication