本申请涉及空气净化领域,特别涉及一种甲醛催化锰氧复合纳米滤材及其制备方法与应用。
背景技术:
1、空气中的污染物主要分为固体污染物和气体污染物。针对空气中的固体污染物(如pm10、 pm2.5)污染,一般通过物理过滤(即通过物理方式实现特定对象的分离)去除;针对空气中的气体污染物(如voc,即有机气态物质),一般通过化学过滤(即利用物质化学性质实现特定对象的分离)去除。固体污染物中的微细颗粒物(如pm2.5)对人体健康危害较大。在利用物理过滤去除微细颗粒物方面,过滤效率较高且透气性好的纤维过滤材料(例如玻璃纤维、pp纤维、pet纤维、膨体ptfe纤维等)是特别常用的材料。然而,这类材料在使用过程中其纤维束上容易附着和滋生细菌,从而造成二次污染。
2、甲醛则是气态污染物中对人体危害较大物质,是无色、有刺激性且极易挥发的毒性物质。人体在室内长期吸入甲醛会慢性中毒、黏膜充血,还会引起过敏性皮炎、头疼乏力等症状,较为严重时,人甚至会陷入昏迷甚至引起癌症。
3、相关技术中,处理甲醛的方法主要可分为物理方法是指利用活性炭、硅藻土等具有多孔结构、表面积大、吸附能力强的物质,对空气中的甲醛进行吸附,降低甲醛含量。这类方法大众认知度和接受度最高,实际应用最多。但物理方法存在一个致命的缺点,就是仅吸附捕捉甲醛气体,不能彻底消除甲醛,随着吸附量达到饱和,吸附的甲醛会被重新释放到空气中,造成二次污染,更不能有效解决甲醛存在长期污染的问题。生物方法是指利用植物或生物酶对甲醛进行吸收处理,但这种方法处理甲醛污染需要较长的时间,且酶活性易受环境干扰而失活,实际应用效果差。
技术实现思路
1、本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本申请提出一种甲醛催化锰氧复合纳米滤材及其制备方法与应用,能够提高对空气中的甲醛净化效果。
2、根据本申请的第一方面实施例的甲醛催化锰氧复合纳米滤材制备方法,s1:将超细玻璃纤维制成空气滤材;s2:将rgo在去离子水中超声分散,得到第一液,将空气滤材浸入第一液中,并超声处理;s3:将醋酸锰溶解于去离子水中,加入柠檬酸,充分搅拌至完全溶解后,用氨水调节溶液ph值至6,得到第二液,将空气滤材若干次浸泡至第二液后拉取出,将空气滤材加热至于75 ~ 85 ℃ 反应;s4:待空气滤材上的第二液呈粉红色后,调节温度至100~ 120 ℃继续反应6 ~ 8 h,之后将空气滤材于430 ~ 470 ℃ 下焙烧9 ~ 11h;s5: 将空气滤材在硫酸溶液中,85 ~ 95 ℃恒温酸化处理2 ~ 4 h,冷却后过滤、洗涤至中性,得到甲醛催化锰氧复合纳米滤材。
3、根据本申请实施例的甲醛催化锰氧复合纳米滤材,至少具有如下有益效果:
4、在超细玻璃纤维制成的空气滤材引入rgo,随后以可溶性锰盐为锰源,在液相溶液中水解形成均匀溶液,调节溶液ph为碱性促使缩聚反应,以形成凝胶,最终经过煅烧等后处理阶段,在空气滤材上生长纳米二氧化锰,甲醛在纳米二氧化锰上形成亚甲二氧基中间产物,亚甲二氧基被表面晶格氧和表面吸附氧,进一步被氧化为甲酸盐,产生一氧化碳和水,最终转化为二氧化碳,能够有效净化空气中的甲醛。
5、根据本申请的一些实施例,在s1中,将超细玻璃纤维通过湿法成网制造法制成空气滤材。
6、根据本申请的一些实施例,在s2中,rgo与去离子水的体积比为1:50。
7、根据本申请的一些实施例,在s3中,醋酸锰与柠檬酸的摩尔比为1:2。
8、根据本申请的一些实施例,在s3中,氨水的质量百分浓度为28%。
9、根据本申请的一些实施例,在s5中,硫酸溶液的摩尔浓度为2 mol/l。
10、根据本申请的一些实施例,提出一种通过上述甲醛催化锰氧复合纳米滤材制备方法制备出的甲醛催化锰氧复合纳米滤材。
11、根据本申请的一些实施例,提出一种通过上述甲醛催化锰氧复合纳米滤材制备方法制备出的甲醛催化锰氧复合纳米滤材在空气过滤膜中的应用。
12、根据本申请的一些实施例,甲醛催化锰氧复合纳米滤材与普通空气过滤器联合使用。
13、本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本申请的实践了解到。
1.甲醛催化锰氧复合纳米滤材制备方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的甲醛催化锰氧复合纳米滤材制备方法,其特征在于,在所述s1中,将所述超细玻璃纤维通过湿法成网制造法制成所述空气滤材。
3.根据权利要求1所述的甲醛催化锰氧复合纳米滤材制备方法,其特征在于,在所述s2中,所述rgo与所述去离子水的体积比为1:50。
4.根据权利要求1所述的甲醛催化锰氧复合纳米滤材制备方法,其特征在于,在所述s3中,所述醋酸锰与所述柠檬酸的摩尔比为1:2。
5.根据权利要求1所述的甲醛催化锰氧复合纳米滤材制备方法,其特征在于,在所述s3中,所述氨水的质量百分浓度为28%。
6.根据权利要求1所述的甲醛催化锰氧复合纳米滤材制备方法,其特征在于,在所述s5中,所述硫酸溶液的摩尔浓度为2 mol/l。
7.根据权利要求1至6中任一所述的制备方法制得的甲醛催化锰氧复合纳米滤材。
8.根据权利要求7所述的甲醛催化锰氧复合纳米滤材在空气过滤膜中的应用。
9.根据权利要求8所述的甲醛催化锰氧复合纳米滤材在空气过滤膜中的应用,其特征在于:所述的甲醛催化锰氧复合纳米滤材与普通空气过滤器联合使用。
