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一種用于凈化PM2.5的靜電紡/駐極體復(fù)合纖維過(guò)濾材料及其制備方法與流程

文檔序號(hào):12416988閱讀:來(lái)源:國(guó)知局

技術(shù)特征:

1.一種用于凈化PM2.5的靜電紡/駐極體復(fù)合纖維過(guò)濾材料,其特征在于,由以下重量份的原料組分:聚醚酰亞胺75-90份,一氧化硅6-11份,粉末活性炭9-16份,3-氨丙基三乙氧基硅烷偶聯(lián)劑1-3份,冰乙酸0.8-2份,去離子水適量,偏鈦酸3-6份,0.6mol/L的AgNO3溶液適量,N-甲基吡咯烷酮適量。

2.根據(jù)權(quán)利要求書1所述的一種用于凈化PM2.5的靜電紡/駐極體復(fù)合纖維過(guò)濾材料的制備方法,其特征在于,具體步驟如下:

(1)載銀納米二氧化鈦的制備:

將偏鈦酸加入去離子水中,控制溶液濃度在0.4-0.7mol/L,加熱至105-125℃使其維持沸騰,發(fā)生水解反應(yīng)生成白色偏鈦酸沉淀,離心過(guò)濾、洗滌至沉淀中不再檢出SO42-離子,浸漬在0.6mol/L的AgNO3溶液中,在70-90℃下烘干后在460-490℃下煅燒1-2小時(shí),得到載銀納米二氧化鈦;

(2)硅納米線的制備:

將裝有一氧化硅粉末的小瓷舟水平放置于氧化鋁管中間,然后將該管放在高溫管式爐中,抽真空在80-100Pa,然后將溫度分別升高到100-200、800-1100℃并分別保溫50-70分鐘,之后升溫到1300-1400℃保溫3-5小時(shí);之后以1-3℃/min的速率降溫到550-650℃并保溫20-40分鐘,同時(shí)以50sccm鼓入空氣到爐腔,自然冷卻至室溫,得到硅納米線,備用;

(3)活性炭負(fù)載硅納米線的制備:

①、將3-氨丙基三乙氧基硅烷偶聯(lián)劑加入到去離子水,并用少量冰乙酸調(diào)節(jié)pH至4,在室溫下攪拌20-40分鐘,之后加入步驟(1)得到的硅納米線,在80-100℃回流反應(yīng)11-13小時(shí),抽濾、洗滌、干燥,得到氨基化硅納米線復(fù)合物;

②、將得到的氨基化硅納米線復(fù)合物、粉末活性炭加入到去離子水,用超聲波在40℃、150W的條件下混勻20-40分鐘,室溫下靜止老化24小時(shí),用去離子水清洗多次至流出液呈中性,110-120℃烘干10-14小時(shí)至恒重,再置于馬弗爐中380-420℃焙燒3-5小時(shí),冷卻、干燥,制得活性炭負(fù)載硅納米線;

(4)紡絲溶液的配制:

①、將步驟(1)得到載銀納米二氧化鈦、步驟(3)制得活性炭負(fù)載硅納米線加入N-甲基吡咯烷酮中,放在超聲波清洗器中超聲1-3小時(shí),設(shè)為溶液A;

②、在室溫條件下,將聚醚酰亞胺與N-甲基吡咯烷酮以1:3-4的比例混合,用封口膜封住瓶口,放在油浴中55-65℃加熱18-22小時(shí),設(shè)為溶液B,置于磁力攪拌器上攪拌,緩慢加入上述溶液A,繼續(xù)攪拌7-9小時(shí),配置成流動(dòng)性良好的紡絲液;

(5)將上述紡絲溶液進(jìn)行靜電紡絲,得到靜電紡納米纖維駐極過(guò)濾材料。

3.根據(jù)權(quán)利要求書2所述的一種用于凈化PM2.5的靜電紡/駐極體復(fù)合纖維過(guò)濾材料的制備方法,其特征在于,所述的靜電紡絲工藝參數(shù)為:電壓為1-50KV,針頭到接收模板距離為0.1-2m,噴絲頭直徑為1μm-2mm,紡絲速度為0.1-20mL/h,紡絲時(shí)間為8-10小時(shí),環(huán)境溫度為20-60℃,環(huán)境相對(duì)濕度為20-80%。

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