一種負載光觸媒的銅纖維過濾網及其製備方法
2023-06-08 00:22:36 1
一種負載光觸媒的銅纖維過濾網及其製備方法
【專利摘要】本發明公開了一種負載光觸媒的銅纖維過濾網及其製備方法，通過銅纖維切削、鋪散和燒結、溶液預配、納米TiO2前體的製備以及噴灑和乾燥等五個步驟獲得負載光觸媒銅纖維過濾網。本發明相比現有技術具有以下優點：使用壽命長、可清洗，具有殺菌抑菌的功效，結構緻密，在不增加空氣阻力的情況下，過濾0.3微米以上細顆粒效率達到80％，負載在無紡銅布上的一層納米TiO2，還具有分解有機氣體和殺菌的作用。
【專利說明】 一種負載光觸媒的銅纖維過濾網及其製備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及空氣淨化領域，尤其涉及的是一種負載光觸媒的銅纖維過濾網及其製備方法。
【背景技術】
[0002]目前，空氣過濾材料中，主要有活性炭、HEPA高效過濾網、紫外光。雖然活性炭能夠高效吸附有機氣體，HEPA過濾網能夠除去99.7%大於0.3微米的細微顆粒，但是這些材料功能單一，都有各自的局限性。組合在一起會佔用空氣淨化器大量空間。所以研製一種複合過濾細微顆粒和消除有機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，可以破壞其細胞膜結構，從而殺死微生物。將銅通過纖維切割、鋪散後可以製成一種具有過濾性能的過濾網。
[0004]光觸媒納米T12在光線的照射下，會產生類似光合作用的光催化反應，產生出氧化能力極強的自由氫氧基和活性氧，具有很強的光氧化還原功能，可氧化分解各種有機化合物和部分無機物，能破壞細菌的細胞膜和固化病毒的蛋白質，可殺滅細菌和分解有機汙染物，把有機汙染物分解成無汙染的水(H2O)和二氧化碳(C02)，因而具有極強的殺菌、除臭、防黴、防汙自潔、淨化空氣功能。
【發明內容】
[0005]本發明提供一種負載光觸媒的銅纖維過濾網及其製備方法，將分解有機化合物、消滅細菌和過濾細顆粒物功能融合在一起的淨化空氣材料，解決了空氣淨化材料功能單一問題。
[0006]本發明是通過以下技術方案實現的:一種負載光觸媒的銅纖維過濾網的製備方法，其特徵在於步驟如下:
[0007]步驟一、銅纖維切削:採用工具機對金屬銅進行直接切削加工獲得銅纖維；
[0008]步驟二、鋪散和燒結:將步驟一製得銅纖維均勻的鋪散在基板上，經壓制後得到無紡銅布，將無紡銅布放入高溫窯爐內，在氮氣保護下燒結4h，得到燒結活化的無紡銅布；
[0009]步驟三、溶液預配: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值調至3以下；
[0010]步驟四、納米T12前體的製備:室溫下，將溶液A緩慢滴入溶液B中，攪拌半小時後，加熱至80°C，保持溫度Ih後得到微黃色凝膠C ；
[0011]步驟五、噴灑和乾燥:用旋轉噴淋頭將步驟四製得黃色凝膠C噴灑在步驟二獲得的燒結活化的無紡銅布上，噴灑完後在60°c下乾燥3h，得到負載光觸媒銅纖維過濾網。
[0012]作為對上述方案的進一步改進，步驟一中，採用工具機對金屬銅進行直接切削加工獲得銅纖維，工具機轉速是800r/min，橫向進給量為0.000011?0.00013mm/工件每轉，獲得的銅纖維的直徑為10?20um,長度為3?5mm。
[0013]作為對上述方案的進一步改進，步驟二中，經壓制後得到的無紡銅布的克重為1000 ?1200g/m2 ;燒結溫度為 840°C?900°C。
[0014]作為對上述方案的進一步改進，步驟三中，溶液A由質量比為1:4.1的鈦酸丁酯和無水乙醇混合攪拌製得。
[0015]作為對上述方案的進一步改進，步驟三中，溶液B由質量比為0.6:1:3.5的冰醋酸、蒸餾水和無水乙醇混合攪拌製得。
[0016]作為對上述方案的進一步改進，步驟四中，加熱為水浴加熱。
[0017]本發明還提供一種負載光觸媒的銅纖維過濾網，這種負載光觸媒銅纖維過濾網是由上述任一種方法製做得到的。
[0018]本發明相比現有技術具有以下優點:
[0019]本發明利用銅纖維作為無紡過濾材料，所得產品相對於HEPA過濾網，具有使用壽命長、可清洗等特點；由於金屬銅具有抑制細菌生長的作用，本發明提供的負載光觸媒銅纖維過濾網還具有殺菌抑菌的功效；本發明中無紡銅布具有緻密結構，在不增加空氣阻力的情況下，過濾0.3微米以上細顆粒效率達到80%;負載在無紡銅布上的一層納米Ti02，還具有分解有機氣體和殺菌的作用。
【具體實施方式】
[0020]下面對本發明的實施例作詳細說明，本實施例在以本發明技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發明的保護範圍不限於下述的實施例。
[0021]一種負載光觸媒的銅纖維過濾網的製備方法，其特徵在於步驟如下:
[0022]步驟一、銅纖維切削:採用工具機對金屬銅進行直接切削加工獲得銅纖維，操作時，工具機轉速是800r/min，橫向進給量為0.000011?0.00013mm/工件每轉，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:將步驟一製得銅纖維均勻的鋪散在基板上，經壓制後得到無紡銅布，將無紡銅布放入高溫窯爐內，在氮氣保護下燒結4h，得到燒結活化的無紡銅布，經壓制後得到的無紡銅布的克重為1000?1200g/m2 ;燒結溫度為840°C?900°C ;高溫燒結不僅能夠使銅纖維相互粘結，還能夠去除銅纖維表面的油脂，使銅纖維表面光潔，達到活化的效果。
[0024]步驟三、溶液預配: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量比為1:4.1 ;鈦酸丁酯極易水解，通過無水乙醇來達到稀釋作用，同時又不引入水分；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量比為0.6:1:3.5，用鹽酸將溶液B的pH值調至3以下；
[0025]步驟四、納米T12前體的製備:室溫下，將溶液B緩慢滴入溶液A中，攪拌半小時後，水浴加熱至80°C，保持溫度Ih後得到微黃色凝膠C ;冰醋酸的存在能夠延緩鈦酸丁酯的水解速度，時反應較為緩和，以免發生快速的反應生大顆粒的Ti (OH) 4，不利於納米級的二氧化鈦的生成。
[0026]步驟五、噴灑和乾燥:用旋轉噴淋頭將步驟四製得黃色凝膠C噴灑在步驟二獲得的燒結活化的無紡銅布上，噴灑完後在60°C下乾燥3h，得到負載光觸媒銅纖維過濾網。通過噴灑和乾燥，是的納米二豔呱太能夠均勻分布在無紡銅布上，從而發揮抑制細菌生長和殺菌抑菌的功效。
[0027]以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種負載光觸媒的銅纖維過濾網的製備方法，其特徵在於步驟如下: 步驟一、銅纖維切削:採用工具機對金屬銅進行直接切削加工獲得銅纖維； 步驟二、鋪散和燒結:將步驟一製得銅纖維均勻的鋪散在基板上，經壓制後得到無紡銅布，將無紡銅布放入高溫窯爐內，在氮氣保護下燒結處，得到燒結活化的無紡銅布； 步驟三、溶液預配: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的邱值調至3以下； 步驟四、納米1102前體的製備:室溫下，將溶液八緩慢滴入溶液8中，攪拌半小時後，力口熱至801，保持溫度111後得到微黃色凝膠； 步驟五、噴灑和乾燥:用旋轉噴淋頭將步驟四製得黃色凝膠噴灑在步驟二獲得的燒結活化的無紡銅布上，噴灑完後在601下乾燥3匕得到負載光觸媒銅纖維過濾網。
2.如權利要求1所述一種負載光觸媒的銅纖維過濾網的製備方法，其特徵在於:所述步驟一中，採用工具機對金屬銅進行直接切削加工獲得銅纖維，工具機轉速是80017^111,橫向進給量為0.000011?0.00013^/工件每轉，獲得的銅纖維的直徑為10?20皿，長度為3?5臟。
3.如權利要求1所述一種負載光觸媒的銅纖維過濾網的製備方法，其特徵在於:所述步驟二中，經壓制後得到的無紡銅布的克重為1000?12008/?2 ；燒結溫度為8401?900。。。
4.如權利要求1所述一種負載光觸媒的銅纖維過濾網的製備方法，其特徵在於:所述步驟三中，溶液八由質量比為1:4.1的鈦酸丁酯和無水乙醇混合攪拌製得。
5.如權利要求1所述一種負載光觸媒的銅纖維過濾網的製備方法，其特徵在於:所述步驟三中，溶液8由質量比為0.6:1:3.5的冰醋酸、蒸餾水和無水乙醇混合攪拌製得。
6.如權利要求1所述一種負載光觸媒的銅纖維過濾網的製備方法，其特徵在於:所述步驟四中，加熱為水浴加熱。
7.一種負載光觸媒的銅纖維過濾網，其特徵在於:所述負載光觸媒銅纖維過濾網是由如權利要求1至6中任一種方法製做得到的。
【文檔編號】B01D46/00GK104436860SQ201410849857
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月31日 優先權日:2014年12月31日
【發明者】江厚兵, 劉江峰, 徐輝 申請人:安徽省元琛環保科技有限公司