CN112898616A - 一种用于放射性气溶胶净化的生物质驻极体薄膜的制备方法 - Google Patents
一种用于放射性气溶胶净化的生物质驻极体薄膜的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112898616A CN112898616A CN202110154194.0A CN202110154194A CN112898616A CN 112898616 A CN112898616 A CN 112898616A CN 202110154194 A CN202110154194 A CN 202110154194A CN 112898616 A CN112898616 A CN 112898616A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- biomass
- polarization
- film
- ethyl cellulose
- electret film
- 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.)
- Granted
Links
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 title claims abstract description 94
- 239000000443 aerosol Substances 0.000 title claims abstract description 25
- 238000000746 purification Methods 0.000 title claims abstract description 25
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 title claims abstract description 25
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 230000010287 polarization Effects 0.000 claims abstract description 180
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims abstract description 45
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 43
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 claims abstract description 43
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 28
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 28
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims abstract description 23
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 12
- 238000010345 tape casting Methods 0.000 claims abstract description 12
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000001856 Ethyl cellulose Substances 0.000 claims description 88
- ZZSNKZQZMQGXPY-UHFFFAOYSA-N Ethyl cellulose Chemical compound CCOCC1OC(OC)C(OCC)C(OCC)C1OC1C(O)C(O)C(OC)C(CO)O1 ZZSNKZQZMQGXPY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 88
- 235000019325 ethyl cellulose Nutrition 0.000 claims description 88
- 229920001249 ethyl cellulose Polymers 0.000 claims description 88
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 56
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 33
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims description 28
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims description 28
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 12
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims description 11
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 8
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000011049 filling Methods 0.000 claims description 4
- 230000008961 swelling Effects 0.000 claims description 4
- IXPNQXFRVYWDDI-UHFFFAOYSA-N 1-methyl-2,4-dioxo-1,3-diazinane-5-carboximidamide Chemical compound CN1CC(C(N)=N)C(=O)NC1=O IXPNQXFRVYWDDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229920001661 Chitosan Polymers 0.000 claims description 2
- 108010010803 Gelatin Proteins 0.000 claims description 2
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 claims description 2
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 claims description 2
- 235000010980 cellulose Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims description 2
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229920000159 gelatin Polymers 0.000 claims description 2
- 239000008273 gelatin Substances 0.000 claims description 2
- 235000019322 gelatine Nutrition 0.000 claims description 2
- 235000011852 gelatine desserts Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 2
- 235000010413 sodium alginate Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000000661 sodium alginate Substances 0.000 claims description 2
- 229940005550 sodium alginate Drugs 0.000 claims description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 abstract description 6
- 239000002994 raw material Substances 0.000 abstract description 2
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 3
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 description 1
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 229920001002 functional polymer Polymers 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- -1 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 1
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
- C08J5/18—Manufacture of films or sheets
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J7/00—Chemical treatment or coating of shaped articles made of macromolecular substances
- C08J7/12—Chemical modification
- C08J7/123—Treatment by wave energy or particle radiation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2301/00—Characterised by the use of cellulose, modified cellulose or cellulose derivatives
- C08J2301/08—Cellulose derivatives
- C08J2301/26—Cellulose ethers
- C08J2301/28—Alkyl ethers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/02—Elements
- C08K3/04—Carbon
- C08K3/042—Graphene or derivatives, e.g. graphene oxides
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/54—Improvements relating to the production of bulk chemicals using solvents, e.g. supercritical solvents or ionic liquids
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
- Treatments Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
Abstract
本发明公开了一种用于放射性气溶胶净化的生物质驻极体薄膜的制备方法，包括：将生物质材料溶于溶剂中，得到生物质材料溶液；将氧化石墨烯加入生物质材料溶液中，经搅拌和超声脱泡，得到生物质溶液；将生物质溶液倒入模板中，采用流延法自然干燥成膜，得到生物质薄膜；将生物质薄膜在恒温恒湿箱中平衡20～28h；将恒温恒湿处理的生物质薄膜进行复合极化得到生物质驻极体薄膜。本发明采用的原材料为生物质高分子材料，具有成本低廉、可生物降解等优点。本发明方法制备得到的生物质驻极体薄膜具有较高的储电性能，在240h后其表面电位值仍高于4kV；本发明的制备方法操作简单、成本低廉，具有良好的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及功能高分子材料领域，具体为一种用于放射性气溶胶净化的生物质驻极体材料的制备方法。
背景技术
驻极体是指在外部不存在电场的状态下内部也保持半永久性电极化而对外部形成电场的原材料，是指对电介质材料(如高分子材料、无机材料等)进行极化处理，使该材料的一部分半永久性极化而获得的带静电、保持有电荷的材料。
驻极体由于其具有静电效应而被广泛应用于去除空气中细小颗粒物的空气过滤器和口罩的研究中，但这部分研究主要以聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚乙二醇等难生物降解的高分子聚合物为原材料，当驻极体材料老化淘汰后将会增加环境污染负荷，因此开发一种具有经济效益和环境友好的生物质驻极体材料具有广阔的应用前景。
发明内容
本发明旨在提供一种用于放射性气溶胶净化的生物质驻极体材料的制备方法，该方法操作简单、成本低廉，可制备出高储电性能、可生物降解的驻极体薄膜。
本发明的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。
为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种用于放射性气溶胶净化的生物质驻极体薄膜的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、将生物质材料溶于溶剂中，得到生物质材料溶液；
步骤二、将氧化石墨烯加入生物质材料溶液中，经搅拌和超声脱泡，得到生物质溶液；
步骤三、将生物质溶液倒入模板中，采用流延法自然干燥自然干燥成膜，得到生物质薄膜；
步骤四、将生物质薄膜在恒温恒湿箱中平衡20～28h；
步骤五、将恒温恒湿处理的生物质薄膜进行复合极化得到生物质驻极体薄膜。
优选的是，所述步骤一中，生物质材料与溶剂的质量体积比为1～3g:25mL。
优选的是，所述步骤一中，生物质材料为壳聚糖、明胶、海藻酸钠、纤维素、乙基纤维素中的一种或几种的混合；溶剂为乙酸、乙酸乙酯、去离子水中的一种或几种的混合。
优选的是，所述步骤二中，氧化石墨烯的用量为生物质材料质量的0.25‰～1.25‰；搅拌的时间为120～150min；搅拌的速度为130～160r/min，超声脱泡的超声功率为200～300W，超声频率为25～30KHz。
优选的是，所述步骤三中，模板为不锈钢模板。
优选的是，所述步骤四中，恒温恒湿箱中的恒温恒湿条件为：温度为25±1℃，湿度为52±2％RH。
优选的是，所述步骤四中，所述步骤五中，复合极化方式为：电晕极化-热极化-电晕极化，即先电晕极化，然后热极化，再次电晕极化的方式；其中电晕极化的条件为：极化电压为5～15kV，针-板距离为2cm，极化时间为5～30min，极化温度为15～35℃，极化空气湿度为≤40％RH；热极化条件为：极化电压为1kV，极化时间为5～30min，极化温度为15～35℃，极化空气湿度为≤40％RH。
优选的是，所述生物质材料为乙基纤维素，其在使用前进行预处理，其过程为：将乙基纤维素加入超临界二氧化碳反应釜中，充入7～9MPa二氧化碳，以0.5℃/min的升温速度升温至60～65℃，再次充入二氧化碳至压力为15～26MPa，形成的超临界二氧化碳对乙基纤维素进行溶胀120min，然后以0.4MPa/min的速度泄压，得到预处理乙基纤维素。
优选的是，所述步骤二的过程替换为：将生物质材料溶液和氧化石墨烯加入超临界二氧化碳反应釜中，充入7～9MPa二氧化碳，升温至40～45℃，再次充入二氧化碳至压力为15～26MPa，搅拌120～150min，然后以0.4MPa/min的速度泄压，超声脱泡，得到生物质溶液。
优选的是，所述搅拌的速度为130～160min；超声脱泡的超声功率为200～300W，超声频率为25～30KHz。
本发明至少包括以下有益效果：
(1)本发明采用的材料为生物质高分子材料，具有成本低廉、可生物降解等优点。
(2)本发明方法制备得到的生物质驻极体薄膜具有较高的储电性能，采用FMX-003型电位仪测试驻极体薄膜的表面电位，在240h后其表面电位值仍高于4kv。
(3)本发明的制备方法操作简单、成本低廉，具有良好的应用前景。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明：
图1为本发明电晕极化装置示意图；
图2为本发明热极化装置示意图。
具体实施方式：
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
实施例1：
一种用于放射性气溶胶净化的生物质驻极体薄膜的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、将10g乙基纤维素溶于100mL乙酸乙酯中，搅拌得到乙基纤维素溶液；
步骤二、将氧化石墨烯加入乙基纤维素溶液中，经搅拌和超声脱泡，得到掺杂氧化石墨烯的乙基纤维素溶液；所述氧化石墨烯的用量为乙基纤维素质量的0.25‰；搅拌的时间为120min；搅拌的速度为150r/min，超声脱泡的超声功率为200W，超声频率为30KHz；
步骤三、将3g掺杂氧化石墨烯的乙基纤维素溶液倒入不锈钢模板中，采用流延法自然干燥成膜，得到乙基纤维素薄膜；
步骤四、将乙基纤维素薄膜在恒温恒湿箱中平衡24h；恒温恒湿的温度为25±1℃，湿度为52±2％RH；
步骤五、将恒温恒湿处理的生物质薄膜进行复合极化得到生物质驻极体薄膜；复合极化方式为：电晕极化-热极化-电晕极化，即先电晕极化，然后热极化，再次电晕极化的方式；其中电晕极化的条件为：极化电压为10kV，针-板距离为2cm，极化时间为10min，极化温度为25℃，极化空气湿度为≤40％RH；热极化条件为：极化电压为1kV，极化时间为10min，极化温度为25℃，极化空气湿度为≤40％RH。
该实施例制备得到的生物质驻极体薄膜的表面电位在240h后仍高达5.42kV；(采用FMX-003型电位仪测试)。
实施例2：
一种用于放射性气溶胶净化的生物质驻极体薄膜的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、将8g乙基纤维素溶于100mL乙酸乙酯中，搅拌得到乙基纤维素溶液；
步骤二、将氧化石墨烯加入乙基纤维素溶液中，经搅拌和超声脱泡，得到掺杂氧化石墨烯的乙基纤维素溶液；所述氧化石墨烯的用量为乙基纤维素质量的0.25‰；搅拌的时间为120min；搅拌的速度为150r/min，超声脱泡的超声功率为200W，超声频率为30KHz；
步骤三、将5g掺杂氧化石墨烯的乙基纤维素溶液倒入不锈钢模板中，采用流延法自然干燥成膜，得到乙基纤维素薄膜；
步骤四、将乙基纤维素薄膜在恒温恒湿箱中平衡24h；恒温恒湿的温度为25±1℃，湿度为52±2％RH；
步骤五、将恒温恒湿处理的生物质薄膜进行复合极化得到生物质驻极体薄膜；复合极化方式为：电晕极化-热极化-电晕极化，即先电晕极化，然后热极化，再次电晕极化的方式；其中电晕极化的条件为：极化电压为8kV，针-板距离为2cm，极化时间为15min，极化温度为25℃，极化空气湿度为≤40％RH；热极化条件为：极化电压为1kV，极化时间为15min，极化温度为25℃，极化空气湿度为≤40％RH。
该实施例制备得到的生物质驻极体薄膜的表面电位在240h后仍高达4.58kV；(采用FMX-003型电位仪测试)。
实施例3：
一种用于放射性气溶胶净化的生物质驻极体薄膜的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、将8g乙基纤维素溶于100mL乙酸乙酯中，搅拌得到乙基纤维素溶液；
步骤二、将氧化石墨烯加入乙基纤维素溶液中，经搅拌和超声脱泡，得到掺杂氧化石墨烯的乙基纤维素溶液；所述氧化石墨烯的用量为乙基纤维素质量的0.5‰；搅拌的时间为120min；搅拌的速度为150r/min，超声脱泡的超声功率为200W，超声频率为30KHz；
步骤三、将5g掺杂氧化石墨烯的乙基纤维素溶液倒入不锈钢模板中，采用流延法自然干燥成膜，得到乙基纤维素薄膜；
步骤四、将乙基纤维素薄膜在恒温恒湿箱中平衡24h；恒温恒湿的温度为25±1℃，湿度为52±2％RH；
步骤五、将恒温恒湿处理的生物质薄膜进行复合极化得到生物质驻极体薄膜；复合极化方式为：电晕极化-热极化-电晕极化，即先电晕极化，然后热极化，再次电晕极化的方式；其中电晕极化的条件为：极化电压为8kV，针-板距离为2cm，极化时间为15min，极化温度为25℃，极化空气湿度为≤40％RH；热极化条件为：极化电压为1kV，极化时间为15min，极化温度为25℃，极化空气湿度为≤40％RH。
该实施例制备得到的生物质驻极体薄膜的表面电位在240h后仍高达5.14kV；(采用FMX-003型电位仪测试)。
实施例4：
一种用于放射性气溶胶净化的生物质驻极体薄膜的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、将8g乙基纤维素溶于100mL乙酸乙酯中，搅拌得到乙基纤维素溶液；
步骤二、将氧化石墨烯加入乙基纤维素溶液中，经搅拌和超声脱泡，得到掺杂氧化石墨烯的乙基纤维素溶液；所述氧化石墨烯的用量为乙基纤维素质量的0.25‰；搅拌的时间为120min；搅拌的速度为150r/min，超声脱泡的超声功率为200W，超声频率为30KHz；
步骤三、将5g掺杂氧化石墨烯的乙基纤维素溶液倒入不锈钢模板中，采用流延法自然干燥成膜，得到乙基纤维素薄膜；
步骤四、将乙基纤维素薄膜在恒温恒湿箱中平衡24h；恒温恒湿的温度为25±1℃，湿度为52±2％RH；
步骤五、将恒温恒湿处理的生物质薄膜进行复合极化得到生物质驻极体薄膜；复合极化方式为：电晕极化-热极化-电晕极化，即先电晕极化，然后热极化，再次电晕极化的方式；其中电晕极化的条件为：极化电压为8kV，针-板距离为2cm，极化时间为10min，极化温度为25℃，极化空气湿度为≤40％RH；热极化条件为：极化电压为1kV，极化时间为10min，极化温度为25℃，极化空气湿度为≤40％RH。
该实施例制备得到的生物质驻极体薄膜的表面电位在240h后仍高达4.98kV；(采用FMX-003型电位仪测试)。
实施例5：
一种用于放射性气溶胶净化的生物质驻极体薄膜的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、将8g乙基纤维素溶于100mL乙酸乙酯中，搅拌得到乙基纤维素溶液；
步骤二、将氧化石墨烯加入乙基纤维素溶液中，经搅拌和超声脱泡，得到掺杂氧化石墨烯的乙基纤维素溶液；所述氧化石墨烯的用量为乙基纤维素质量的0.25‰；搅拌的时间为120min；搅拌的速度为150r/min，超声脱泡的超声功率为200W，超声频率为30KHz；
步骤三、将5g掺杂氧化石墨烯的乙基纤维素溶液倒入不锈钢模板中，采用流延法自然干燥成膜，得到乙基纤维素薄膜；
步骤四、将乙基纤维素薄膜在恒温恒湿箱中平衡24h；恒温恒湿的温度为25±1℃，湿度为52±2％RH；
步骤五、将恒温恒湿处理的生物质薄膜进行复合极化得到生物质驻极体薄膜；复合极化方式为：电晕极化-热极化-电晕极化，即先电晕极化，然后热极化，再次电晕极化的方式；其中电晕极化的条件为：极化电压为8kV，针-板距离为2cm，极化时间为20min，极化温度为25℃，极化空气湿度为≤40％RH；热极化条件为：极化电压为1kV，极化时间为10min，极化温度为25℃，极化空气湿度为≤40％RH。
该实施例制备得到的生物质驻极体薄膜的表面电位在240h后仍高达5.58kV；(采用FMX-003型电位仪测试)。
实施例6：
一种用于放射性气溶胶净化的生物质驻极体薄膜的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、将8g乙基纤维素溶于100mL乙酸乙酯中，搅拌得到乙基纤维素溶液；
步骤二、将氧化石墨烯加入乙基纤维素溶液中，经搅拌和超声脱泡，得到掺杂氧化石墨烯的乙基纤维素溶液；所述氧化石墨烯的用量为乙基纤维素质量的0.25‰；搅拌的时间为120min；搅拌的速度为150r/min，超声脱泡的超声功率为200W，超声频率为30KHz；
步骤三、将5g掺杂氧化石墨烯的乙基纤维素溶液倒入不锈钢模板中，采用流延法自然干燥成膜，得到乙基纤维素薄膜；
步骤四、将乙基纤维素薄膜在恒温恒湿箱中平衡24h；恒温恒湿的温度为25±1℃，湿度为52±2％RH；
步骤五、将恒温恒湿处理的生物质薄膜进行复合极化得到生物质驻极体薄膜；复合极化方式为：电晕极化-热极化-电晕极化，即先电晕极化，然后热极化，再次电晕极化的方式；其中电晕极化的条件为：极化电压为8kV，针-板距离为2cm，极化时间为25min，极化温度为25℃，极化空气湿度为≤40％RH；热极化条件为：极化电压为1kV，极化时间为10min，极化温度为25℃，极化空气湿度为≤40％RH。
该实施例制备得到的生物质驻极体薄膜的表面电位在240h后仍高达5.37kV；(采用FMX-003型电位仪测试)。
实施例7：
一种用于放射性气溶胶净化的生物质驻极体薄膜的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、将乙基纤维素加入超临界二氧化碳反应釜中，充入8MPa二氧化碳，以0.5℃/min的升温速度升温至60℃，再次充入二氧化碳至压力为22MPa，形成的超临界二氧化碳对乙基纤维素进行溶胀120min，然后以0.4MPa/min的速度泄压，得到预处理乙基纤维素；将8g预处理乙基纤维素溶于100mL乙酸乙酯中，搅拌得到预处理乙基纤维素溶液；
步骤二、将氧化石墨烯加入预处理乙基纤维素溶液中，经搅拌和超声脱泡，得到掺杂氧化石墨烯的预处理乙基纤维素溶液；所述氧化石墨烯的用量为预处理乙基纤维素质量的0.25‰；搅拌的时间为120min；搅拌的速度为150r/min，超声脱泡的超声功率为200W，超声频率为30KHz；
步骤三、将5g掺杂氧化石墨烯的预处理乙基纤维素溶液倒入不锈钢模板中，采用流延法自然干燥成膜，得到乙基纤维素薄膜；
步骤四、将乙基纤维素薄膜在恒温恒湿箱中平衡24h；恒温恒湿的温度为25±1℃，湿度为52±2％RH；
步骤五、将恒温恒湿处理的生物质薄膜进行复合极化得到生物质驻极体薄膜；复合极化方式为：电晕极化-热极化-电晕极化，即先电晕极化，然后热极化，再次电晕极化的方式；其中电晕极化的条件为：极化电压为8kV，针-板距离为2cm，极化时间为15min，极化温度为25℃，极化空气湿度为≤40％RH；热极化条件为：极化电压为1kV，极化时间为15min，极化温度为25℃，极化空气湿度为≤40％RH。
该实施例制备得到的生物质驻极体薄膜的表面电位在240h后仍高达5.45kV；(采用FMX-003型电位仪测试)。
实施例8：
一种用于放射性气溶胶净化的生物质驻极体薄膜的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、将8g乙基纤维素溶于100mL乙酸乙酯中，搅拌得到乙基纤维素溶液；
步骤二、将乙基纤维素溶液和氧化石墨烯加入超临界二氧化碳反应釜中，充入8MPa二氧化碳，升温至40℃，再次充入二氧化碳至压力为20MPa，搅拌120min，然后以0.4MPa/min的速度泄压，超声脱泡，得到掺杂氧化石墨烯的乙基纤维素溶液；所述氧化石墨烯的用量为乙基纤维素质量的0.25‰；搅拌的速度为150r/min，超声脱泡的超声功率为200W，超声频率为30KHz；
步骤三、将5g掺杂氧化石墨烯的乙基纤维素溶液倒入不锈钢模板中，采用流延法自然干燥成膜，得到乙基纤维素薄膜；
步骤四、将乙基纤维素薄膜在恒温恒湿箱中平衡24h；恒温恒湿的温度为25±1℃，湿度为52±2％RH；
步骤五、将恒温恒湿处理的生物质薄膜进行复合极化得到生物质驻极体薄膜；复合极化方式为：电晕极化-热极化-电晕极化，即先电晕极化，然后热极化，再次电晕极化的方式；其中电晕极化的条件为：极化电压为8kV，针-板距离为2cm，极化时间为15min，极化温度为25℃，极化空气湿度为≤40％RH；热极化条件为：极化电压为1kV，极化时间为15min，极化温度为25℃，极化空气湿度为≤40％RH。
该实施例制备得到的生物质驻极体薄膜的表面电位在240h后仍高达5.84kV；(采用FMX-003型电位仪测试)。
实施例9：
一种用于放射性气溶胶净化的生物质驻极体薄膜的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、将乙基纤维素加入超临界二氧化碳反应釜中，充入8MPa二氧化碳，以0.5℃/min的升温速度升温至60℃，再次充入二氧化碳至压力为22MPa，形成的超临界二氧化碳对乙基纤维素进行溶胀120min，然后以0.4MPa/min的速度泄压，得到预处理乙基纤维素；将8g预处理乙基纤维素溶于100mL乙酸乙酯中，搅拌得到预处理乙基纤维素溶液；
步骤二、将预处理乙基纤维素溶液和氧化石墨烯加入超临界二氧化碳反应釜中，充入8MPa二氧化碳，升温至40℃，再次充入二氧化碳至压力为20MPa，搅拌120min，然后以0.4MPa/min的速度泄压，超声脱泡，得到掺杂氧化石墨烯的预处理乙基纤维素溶液；所述氧化石墨烯的用量为预处理乙基纤维素质量的0.25‰；搅拌的速度为150r/min，超声脱泡的超声功率为200W，超声频率为30KHz；
步骤三、将5g掺杂氧化石墨烯的预处理乙基纤维素溶液倒入不锈钢模板中，采用流延法自然干燥成膜，得到乙基纤维素薄膜；
步骤四、将乙基纤维素薄膜在恒温恒湿箱中平衡24h；恒温恒湿的温度为25±1℃，湿度为52±2％RH；
步骤五、将恒温恒湿处理的生物质薄膜进行复合极化得到生物质驻极体薄膜；复合极化方式为：电晕极化-热极化-电晕极化，即先电晕极化，然后热极化，再次电晕极化的方式；其中电晕极化的条件为：极化电压为8kV，针-板距离为2cm，极化时间为15min，极化温度为25℃，极化空气湿度为≤40％RH；热极化条件为：极化电压为1kV，极化时间为15min，极化温度为25℃，极化空气湿度为≤40％RH。
该实施例制备得到的生物质驻极体薄膜的表面电位在240h后仍高达6.12kV；(采用FMX-003型电位仪测试)。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
Claims (10)
1.一种用于放射性气溶胶净化的生物质驻极体薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、将生物质材料溶于溶剂中，得到生物质材料溶液；
步骤二、将氧化石墨烯加入生物质材料溶液中，经搅拌和超声脱泡，得到生物质溶液；
步骤三、将生物质溶液倒入模板中，采用流延法自然干燥成膜，得到生物质薄膜；
步骤四、将生物质薄膜在恒温恒湿箱中平衡20～28h；
步骤五、将恒温恒湿处理的生物质薄膜进行复合极化得到生物质驻极体薄膜。
2.如权利要求1所述的用于放射性气溶胶净化的生物质驻极体薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤一中，生物质材料与溶剂的质量体积比为1～3g:25mL。
3.如权利要求1所述的用于放射性气溶胶净化的生物质驻极体薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤一中，生物质材料为壳聚糖、明胶、海藻酸钠、纤维素、乙基纤维素中的一种或几种的混合；溶剂为乙酸、乙酸乙酯、去离子水中的一种或几种的混合。
4.如权利要求1所述的用于放射性气溶胶净化的生物质驻极体薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤二中，氧化石墨烯的用量为生物质材料质量的0.25‰～1.25‰；搅拌的时间为120～150min；搅拌的速度为130～160r/min，超声脱泡的超声功率为200～300W，超声频率为25～30KHz。
5.如权利要求1所述的用于放射性气溶胶净化的生物质驻极体薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤三中，模板为不锈钢模板。
6.如权利要求1所述的用于放射性气溶胶净化的生物质驻极体薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤四中，恒温恒湿箱中的恒温恒湿条件为：温度为25±1℃，湿度为52±2％RH。
7.如权利要求1所述的用于放射性气溶胶净化的生物质驻极体薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤四中，所述步骤五中，复合极化方式为：电晕极化-热极化-电晕极化，即先电晕极化，然后热极化，再次电晕极化的方式；其中电晕极化的条件为：极化电压为5～15kV，针-板距离为2cm，极化时间为5～30min，极化温度为15～35℃，极化空气湿度为≤40％RH；热极化条件为：极化电压为1kV，极化时间为5～30min，极化温度为15～35℃，极化空气湿度为≤40％RH。
8.如权利要求1所述的用于放射性气溶胶净化的生物质驻极体薄膜的制备方法，其特征在于，所述生物质材料为乙基纤维素，其在使用前进行预处理，其过程为：将乙基纤维素加入超临界二氧化碳反应釜中，充入7～9MPa二氧化碳，以0.5℃/min的升温速度升温至60～65℃，再次充入二氧化碳至压力为15～26MPa，形成的超临界二氧化碳对乙基纤维素进行溶胀120min，然后以0.4MPa/min的速度泄压，得到预处理乙基纤维素。
9.如权利要求1所述的用于放射性气溶胶净化的生物质驻极体薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤二的过程替换为：将生物质材料溶液和氧化石墨烯加入超临界二氧化碳反应釜中，充入7～9MPa二氧化碳，升温至40～45℃，再次充入二氧化碳至压力为15～26MPa，搅拌120～150min，然后以0.4MPa/min的速度泄压，超声脱泡，得到生物质溶液。
10.如权利要求1所述的用于放射性气溶胶净化的生物质驻极体薄膜的制备方法，其特征在于，所述搅拌的速度为130～160r/min；超声脱泡的超声功率为200～300W，超声频率为25～30KHz。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110154194.0A CN112898616B (zh) | 2021-02-04 | 2021-02-04 | 一种用于放射性气溶胶净化的生物质驻极体薄膜的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110154194.0A CN112898616B (zh) | 2021-02-04 | 2021-02-04 | 一种用于放射性气溶胶净化的生物质驻极体薄膜的制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112898616A true CN112898616A (zh) | 2021-06-04 |
| CN112898616B CN112898616B (zh) | 2022-09-02 |
Family
ID=76122293
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202110154194.0A Active CN112898616B (zh) | 2021-02-04 | 2021-02-04 | 一种用于放射性气溶胶净化的生物质驻极体薄膜的制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112898616B (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113583183A (zh) * | 2021-07-27 | 2021-11-02 | 西南科技大学 | 用于放射性气溶胶吸附沉降固定的生物质沉降剂的制备及使用方法 |
| CN115093719A (zh) * | 2022-07-22 | 2022-09-23 | 西南科技大学 | 用于放射性气溶胶净化的改性竹浆纤维驻极体材料的制备及应用 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4591465A (en) * | 1983-09-28 | 1986-05-27 | Mitsubishi Petrochemical Co., Ltd. | Method of producing polymeric electret element |
| CN101362827A (zh) * | 2008-09-26 | 2009-02-11 | 复旦大学 | 利用超临界二氧化碳处理纤维素的方法及其产品和用途 |
| CN104986754A (zh) * | 2015-06-11 | 2015-10-21 | 中国科学院山西煤炭化学研究所 | 一种制备石墨烯基导热薄膜的方法 |
| CN106178691A (zh) * | 2016-09-06 | 2016-12-07 | 安徽丰磊制冷工程有限公司 | 一种含氧化石墨烯的聚丙烯驻极体空气过滤材料及其制备方法 |
-
2021
- 2021-02-04 CN CN202110154194.0A patent/CN112898616B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4591465A (en) * | 1983-09-28 | 1986-05-27 | Mitsubishi Petrochemical Co., Ltd. | Method of producing polymeric electret element |
| CN101362827A (zh) * | 2008-09-26 | 2009-02-11 | 复旦大学 | 利用超临界二氧化碳处理纤维素的方法及其产品和用途 |
| CN104986754A (zh) * | 2015-06-11 | 2015-10-21 | 中国科学院山西煤炭化学研究所 | 一种制备石墨烯基导热薄膜的方法 |
| CN106178691A (zh) * | 2016-09-06 | 2016-12-07 | 安徽丰磊制冷工程有限公司 | 一种含氧化石墨烯的聚丙烯驻极体空气过滤材料及其制备方法 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113583183A (zh) * | 2021-07-27 | 2021-11-02 | 西南科技大学 | 用于放射性气溶胶吸附沉降固定的生物质沉降剂的制备及使用方法 |
| CN113583183B (zh) * | 2021-07-27 | 2023-09-01 | 西南科技大学 | 用于放射性气溶胶吸附沉降固定的生物质沉降剂的制备及使用方法 |
| CN115093719A (zh) * | 2022-07-22 | 2022-09-23 | 西南科技大学 | 用于放射性气溶胶净化的改性竹浆纤维驻极体材料的制备及应用 |
| CN115093719B (zh) * | 2022-07-22 | 2024-01-05 | 西南科技大学 | 用于放射性气溶胶净化的改性竹浆纤维驻极体材料的制备及应用 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN112898616B (zh) | 2022-09-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN112898616B (zh) | 一种用于放射性气溶胶净化的生物质驻极体薄膜的制备方法 | |
| CN111518309B (zh) | 一种生物质纳米纤维素/聚吡咯复合气凝胶及其制备方法和应用 | |
| Zhang et al. | A pectocellulosic bioplastic from fruit processing waste: robust, biodegradable, and recyclable | |
| Isogai | Cellulose nanofibers: Recent progress and future prospects | |
| Li et al. | Plasma treatment to improve the hydrophobicity of contaminated silicone rubber—The role of LMW siloxanes | |
| JP2004308031A (ja) | ポリアミド酸不織布、それから得られるポリイミド不織布およびそれらの製造方法 | |
| KR101751349B1 (ko) | 방향족 화합물을 포함하는 나노셀룰로오스 제조 및 이를 통한 유무기 복합체 제조방법 | |
| CN113402748A (zh) | 一种全有机复合电介质的制备及储能性能优化方法 | |
| CN107799200B (zh) | 一种海藻酸钠/多壁碳纳米管电极膜的制备工艺方法 | |
| CN103788550A (zh) | 一种pvdf-hfp/cb压电复合材料薄膜和该薄膜的制备方法 | |
| CN117069998A (zh) | 用于放射性气溶胶净化的3d多孔纳米纤维素气凝胶驻极体材料的制备及应用 | |
| CN102912472B (zh) | 一种制备具有表面感光活性电纺丝纳米纤维的制备方法 | |
| CN109369961B (zh) | 一种多肽增强的纳米纤维素基薄膜材料及其制备方法 | |
| CN111218072B (zh) | 一种高介电高储能的二维片状钛酸锶复合材料及制备方法 | |
| CN114835943A (zh) | 一种抗冻导电可拉伸硫辛酸有机凝胶的制备方法 | |
| CN109160505B (zh) | 一种利用细菌活化废弃黑液制备多孔碳材料的方法及多孔碳材料的应用 | |
| Yang et al. | Facile preparation of polymer coating on reduced graphene oxide sheets by plasma polymerization | |
| Mahatmanti et al. | Electrospinning of nanofibers chitosan/PVA-sodium silicate | |
| CN117457284A (zh) | 一种纳米纤维素增强的石墨烯导电薄膜的制备方法 | |
| CN108790224A (zh) | 一种凝胶膜与静电纳米膜复合的复合膜及其制备方法 | |
| CN115093719B (zh) | 用于放射性气溶胶净化的改性竹浆纤维驻极体材料的制备及应用 | |
| Riwu et al. | Effect of Chitosan concentration and heat treatment on electrospun PVA/Chitosan nanofibers | |
| CN116355331B (zh) | 一种核壳结构钛酸钡掺杂pvdf基复合薄膜及其制备方法和应用 | |
| CN113851329B (zh) | 一种提高聚烯烃薄膜表面电荷存储稳定性的方法 | |
| CN110194804B (zh) | 一种利用可回收有机酸水解制备胆甾相纳米纤维素液晶薄膜的方法 |
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 | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20240815 Address after: 880 Xiangyin Road, Yangpu District, Shanghai Patentee after: CHINESE PEOPLE'S LIBERATION ARMY NAVAL CHARACTERISTIC MEDICAL CENTER Country or region after: China Address before: 880 Xiangyin Road, Yangpu District, Shanghai Patentee before: CHINESE PEOPLE'S LIBERATION ARMY NAVAL CHARACTERISTIC MEDICAL CENTER Country or region before: China Patentee before: Southwest University of Science and Technology |