一種負(fù)載光觸媒的銅纖維過濾網(wǎng)及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種負(fù)載光觸媒的銅纖維過濾網(wǎng)及其制備方法,通過銅纖維切削、鋪散和燒結(jié)、溶液預(yù)配、納米TiO2前體的制備以及噴灑和干燥等五個(gè)步驟獲得負(fù)載光觸媒銅纖維過濾網(wǎng)。本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn):使用壽命長、可清洗,具有殺菌抑菌的功效,結(jié)構(gòu)致密,在不增加空氣阻力的情況下,過濾0.3微米以上細(xì)顆粒效率達(dá)到80%,負(fù)載在無紡銅布上的一層納米TiO2,還具有分解有機(jī)氣體和殺菌的作用。
【專利說明】 一種負(fù)載光觸媒的銅纖維過濾網(wǎng)及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及空氣凈化領(lǐng)域,尤其涉及的是一種負(fù)載光觸媒的銅纖維過濾網(wǎng)及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前,空氣過濾材料中,主要有活性炭、HEPA高效過濾網(wǎng)、紫外光。雖然活性炭能夠高效吸附有機(jī)氣體,HEPA過濾網(wǎng)能夠除去99.7%大于0.3微米的細(xì)微顆粒,但是這些材料功能單一,都有各自的局限性。組合在一起會(huì)占用空氣凈化器大量空間。所以研制一種復(fù)合過濾細(xì)微顆粒和消除有機(jī)氣體功能材料意義重大。
[0003]金屬銅是一種較好的抑菌材料,與微生物表面接觸反應(yīng),可以破壞其細(xì)胞膜結(jié)構(gòu),從而殺死微生物。將銅通過纖維切割、鋪散后可以制成一種具有過濾性能的過濾網(wǎng)。
[0004]光觸媒納米T12在光線的照射下,會(huì)產(chǎn)生類似光合作用的光催化反應(yīng),產(chǎn)生出氧化能力極強(qiáng)的自由氫氧基和活性氧,具有很強(qiáng)的光氧化還原功能,可氧化分解各種有機(jī)化合物和部分無機(jī)物,能破壞細(xì)菌的細(xì)胞膜和固化病毒的蛋白質(zhì),可殺滅細(xì)菌和分解有機(jī)污染物,把有機(jī)污染物分解成無污染的水(H2O)和二氧化碳(C02),因而具有極強(qiáng)的殺菌、除臭、防霉、防污自潔、凈化空氣功能。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明提供一種負(fù)載光觸媒的銅纖維過濾網(wǎng)及其制備方法,將分解有機(jī)化合物、消滅細(xì)菌和過濾細(xì)顆粒物功能融合在一起的凈化空氣材料,解決了空氣凈化材料功能單一問題。
[0006]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:一種負(fù)載光觸媒的銅纖維過濾網(wǎng)的制備方法,其特征在于步驟如下:
[0007]步驟一、銅纖維切削:采用機(jī)床對(duì)金屬銅進(jìn)行直接切削加工獲得銅纖維;
[0008]步驟二、鋪散和燒結(jié):將步驟一制得銅纖維均勻的鋪散在基板上,經(jīng)壓制后得到無紡銅布,將無紡銅布放入高溫窯爐內(nèi),在氮?dú)獗Wo(hù)下燒結(jié)4h,得到燒結(jié)活化的無紡銅布;
[0009]步驟三、溶液預(yù)配:將鈦酸丁酯緩慢滴入到無水乙醇中,攪拌lh,得到黃色澄清溶液A,將冰醋酸和蒸餾水加到無水乙醇中,攪拌,得到溶液B,用鹽酸將溶液B的pH值調(diào)至3以下;
[0010]步驟四、納米T12前體的制備:室溫下,將溶液A緩慢滴入溶液B中,攪拌半小時(shí)后,加熱至80°C,保持溫度Ih后得到微黃色凝膠C ;
[0011]步驟五、噴灑和干燥:用旋轉(zhuǎn)噴淋頭將步驟四制得黃色凝膠C噴灑在步驟二獲得的燒結(jié)活化的無紡銅布上,噴灑完后在60°c下干燥3h,得到負(fù)載光觸媒銅纖維過濾網(wǎng)。
[0012]作為對(duì)上述方案的進(jìn)一步改進(jìn),步驟一中,采用機(jī)床對(duì)金屬銅進(jìn)行直接切削加工獲得銅纖維,機(jī)床轉(zhuǎn)速是800r/min,橫向進(jìn)給量為0.000011?0.00013mm/工件每轉(zhuǎn),獲得的銅纖維的直徑為10?20um,長度為3?5mm。
[0013]作為對(duì)上述方案的進(jìn)一步改進(jìn),步驟二中,經(jīng)壓制后得到的無紡銅布的克重為1000 ?1200g/m2 ;燒結(jié)溫度為 840°C?900°C。
[0014]作為對(duì)上述方案的進(jìn)一步改進(jìn),步驟三中,溶液A由質(zhì)量比為1:4.1的鈦酸丁酯和無水乙醇混合攪拌制得。
[0015]作為對(duì)上述方案的進(jìn)一步改進(jìn),步驟三中,溶液B由質(zhì)量比為0.6:1:3.5的冰醋酸、蒸餾水和無水乙醇混合攪拌制得。
[0016]作為對(duì)上述方案的進(jìn)一步改進(jìn),步驟四中,加熱為水浴加熱。
[0017]本發(fā)明還提供一種負(fù)載光觸媒的銅纖維過濾網(wǎng),這種負(fù)載光觸媒銅纖維過濾網(wǎng)是由上述任一種方法制做得到的。
[0018]本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0019]本發(fā)明利用銅纖維作為無紡過濾材料,所得產(chǎn)品相對(duì)于HEPA過濾網(wǎng),具有使用壽命長、可清洗等特點(diǎn);由于金屬銅具有抑制細(xì)菌生長的作用,本發(fā)明提供的負(fù)載光觸媒銅纖維過濾網(wǎng)還具有殺菌抑菌的功效;本發(fā)明中無紡銅布具有致密結(jié)構(gòu),在不增加空氣阻力的情況下,過濾0.3微米以上細(xì)顆粒效率達(dá)到80%;負(fù)載在無紡銅布上的一層納米Ti02,還具有分解有機(jī)氣體和殺菌的作用。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說明,本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施,給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過程,但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。
[0021]一種負(fù)載光觸媒的銅纖維過濾網(wǎng)的制備方法,其特征在于步驟如下:
[0022]步驟一、銅纖維切削:采用機(jī)床對(duì)金屬銅進(jìn)行直接切削加工獲得銅纖維,操作時(shí),機(jī)床轉(zhuǎn)速是800r/min,橫向進(jìn)給量為0.000011?0.00013mm/工件每轉(zhuǎn),獲得的銅纖維的直徑為10?20um,長度為3?5_ ;
[0023]步驟二、鋪散和燒結(jié):將步驟一制得銅纖維均勻的鋪散在基板上,經(jīng)壓制后得到無紡銅布,將無紡銅布放入高溫窯爐內(nèi),在氮?dú)獗Wo(hù)下燒結(jié)4h,得到燒結(jié)活化的無紡銅布,經(jīng)壓制后得到的無紡銅布的克重為1000?1200g/m2 ;燒結(jié)溫度為840°C?900°C ;高溫?zé)Y(jié)不僅能夠使銅纖維相互粘結(jié),還能夠去除銅纖維表面的油脂,使銅纖維表面光潔,達(dá)到活化的效果。
[0024]步驟三、溶液預(yù)配:將鈦酸丁酯緩慢滴入到無水乙醇中,攪拌lh,得到黃色澄清溶液A,鈦酸丁酯和無水乙醇的質(zhì)量比為1:4.1 ;鈦酸丁酯極易水解,通過無水乙醇來達(dá)到稀釋作用,同時(shí)又不引入水分;將冰醋酸和蒸餾水加到無水乙醇中,攪拌,得到溶液B,冰醋酸、蒸餾水和無水乙醇的質(zhì)量比為0.6:1:3.5,用鹽酸將溶液B的pH值調(diào)至3以下;
[0025]步驟四、納米T12前體的制備:室溫下,將溶液B緩慢滴入溶液A中,攪拌半小時(shí)后,水浴加熱至80°C,保持溫度Ih后得到微黃色凝膠C ;冰醋酸的存在能夠延緩鈦酸丁酯的水解速度,時(shí)反應(yīng)較為緩和,以免發(fā)生快速的反應(yīng)生大顆粒的Ti (OH) 4,不利于納米級(jí)的二氧化鈦的生成。
[0026]步驟五、噴灑和干燥:用旋轉(zhuǎn)噴淋頭將步驟四制得黃色凝膠C噴灑在步驟二獲得的燒結(jié)活化的無紡銅布上,噴灑完后在60°C下干燥3h,得到負(fù)載光觸媒銅纖維過濾網(wǎng)。通過噴灑和干燥,是的納米二艷呱太能夠均勻分布在無紡銅布上,從而發(fā)揮抑制細(xì)菌生長和殺菌抑菌的功效。
[0027]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已,并不用以限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種負(fù)載光觸媒的銅纖維過濾網(wǎng)的制備方法,其特征在于步驟如下: 步驟一、銅纖維切削:采用機(jī)床對(duì)金屬銅進(jìn)行直接切削加工獲得銅纖維; 步驟二、鋪散和燒結(jié):將步驟一制得銅纖維均勻的鋪散在基板上,經(jīng)壓制后得到無紡銅布,將無紡銅布放入高溫窯爐內(nèi),在氮?dú)獗Wo(hù)下燒結(jié)處,得到燒結(jié)活化的無紡銅布; 步驟三、溶液預(yù)配:將鈦酸丁酯緩慢滴入到無水乙醇中,攪拌化,得到黃色澄清溶液八,將冰醋酸和蒸餾水加到無水乙醇中,攪拌,得到溶液8,用鹽酸將溶液8的邱值調(diào)至3以下; 步驟四、納米1102前體的制備:室溫下,將溶液八緩慢滴入溶液8中,攪拌半小時(shí)后,力口熱至801,保持溫度111后得到微黃色凝膠; 步驟五、噴灑和干燥:用旋轉(zhuǎn)噴淋頭將步驟四制得黃色凝膠噴灑在步驟二獲得的燒結(jié)活化的無紡銅布上,噴灑完后在601下干燥3匕得到負(fù)載光觸媒銅纖維過濾網(wǎng)。
2.如權(quán)利要求1所述一種負(fù)載光觸媒的銅纖維過濾網(wǎng)的制備方法,其特征在于:所述步驟一中,采用機(jī)床對(duì)金屬銅進(jìn)行直接切削加工獲得銅纖維,機(jī)床轉(zhuǎn)速是80017^111,橫向進(jìn)給量為0.000011?0.00013^/工件每轉(zhuǎn),獲得的銅纖維的直徑為10?20皿,長度為3?5臟。
3.如權(quán)利要求1所述一種負(fù)載光觸媒的銅纖維過濾網(wǎng)的制備方法,其特征在于:所述步驟二中,經(jīng)壓制后得到的無紡銅布的克重為1000?12008/?2 ;燒結(jié)溫度為8401?900。。。
4.如權(quán)利要求1所述一種負(fù)載光觸媒的銅纖維過濾網(wǎng)的制備方法,其特征在于:所述步驟三中,溶液八由質(zhì)量比為1:4.1的鈦酸丁酯和無水乙醇混合攪拌制得。
5.如權(quán)利要求1所述一種負(fù)載光觸媒的銅纖維過濾網(wǎng)的制備方法,其特征在于:所述步驟三中,溶液8由質(zhì)量比為0.6:1:3.5的冰醋酸、蒸餾水和無水乙醇混合攪拌制得。
6.如權(quán)利要求1所述一種負(fù)載光觸媒的銅纖維過濾網(wǎng)的制備方法,其特征在于:所述步驟四中,加熱為水浴加熱。
7.一種負(fù)載光觸媒的銅纖維過濾網(wǎng),其特征在于:所述負(fù)載光觸媒銅纖維過濾網(wǎng)是由如權(quán)利要求1至6中任一種方法制做得到的。
【文檔編號(hào)】B01D46/00GK104436860SQ201410849857
【公開日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年12月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月31日
【發(fā)明者】江厚兵, 劉江峰, 徐輝 申請(qǐng)人:安徽省元琛環(huán)??萍加邢薰?br>