[发明专利]一种一氧化碳催化纳米膜及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及纳米复合材料领域，尤其涉及一种一氧化碳催化纳米膜及其制备方法。

背景技术

在标准状况下，一氧化碳纯品为无色、无臭、无刺激性的气体。在水中的溶解度甚低，极难溶于水。与空气混合爆炸极限为12.5%～74.2%。一氧化碳进入人体之后极易与血液中的血红蛋白结合，产生碳氧血红蛋白，进而使血红蛋白不能与氧气结合，使人缺氧，严重时死亡。在冶金、化学、石墨电极制造以及家用煤气或煤炉、汽车尾气中均有CO存在。

一氧化碳是一种易燃易爆、有毒的气体，而常温条件下一氧化碳催化氧化在工业应用上具有广阔的前景。常温一氧化碳消除催化剂按其种类主要可分为非贵金属催化剂、贵金属催化剂等。非贵金属催化剂在脱除高浓度一氧化碳时应用非常广泛，而贵金属催化剂由于价格较贵，在需要脱除微量级一氧化碳时应用较多。同时，由于非贵金属和贵金属在环境适应性上的巨大差别，

    目前，由于中国人日常生活习惯等因素，冬天经常在室内燃烧煤炉取暖，而基本封闭的室内环境导致每年冬天都有一氧化碳中毒的病例。且因一氧化碳的无色无味性质，人们无法及时察觉，因此造成死亡，且目前还没有针对家庭预防一氧化碳的手段。

发明内容

解决的技术问题：为了获得一种能够催化空气中一氧化碳的膜材料，本发明提供了一种一氧化碳催化纳米膜及其制备方法。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种一氧化碳催化纳米膜，主要由以下组分按质量份数配比制成：氧化铜纳米颗粒12～25份、氧化锰纳米颗粒13～26份、氧化银纳米颗粒11～23份、氧化铝纳米颗粒10～22份、聚碳酸酯13~30份、二甲基甲酸胺8~25份、丙烯酸甲酯8~24份、聚丙烯酰胺12~28份、水30～55份。

作为本发明的一种优选方案，主要由以下组分按质量份数配比制成：氧化铜纳米颗粒22份、氧化锰纳米颗粒21份、氧化银纳米颗粒18份、氧化铝纳米颗粒19份、聚碳酸酯24份、二甲基甲酸胺18份、丙烯酸甲酯19份、聚丙烯酰胺22份、水48份。

一种一氧化碳催化纳米膜的制备方法，包含以下步骤：

（1）将氧化铜纳米颗粒、氧化锰纳米颗粒、氧化银纳米颗粒和氧化铝纳米颗粒按质量比0.5～1:3:1~5:7~11加至水中，混合均匀，搅拌成糊状，制成基料；

（2）将聚碳酸酯、二甲基甲酸胺、丙烯酸甲酯和聚丙烯酰胺置于反应釜中，在温度为580~760℃、压力为1.7~3.3MPa的条件下制成熔融物，并经干燥、粉碎制成粉末，粒径为40~90纳米；

（3）将步骤（2）制得的混合物加入步骤（1）获得的基料中，在温度为580~760℃、转速为1500~2500转/分钟条件下搅拌蒸发至粘稠状膏体；

（4）将步骤（3）制得的膏体涂布于模具中，在580~760℃、1.7~3.3MPa条件下压制成型，制得一氧化碳催化纳米膜。

作为本发明的一种优选技术方案，步骤（1）中将氧化铜纳米颗粒、氧化锰纳米颗粒、氧化银纳米颗粒和氧化铝纳米颗粒按质量比0.7:3:3:5加至水中，混合均匀，搅拌成糊状，制成基料。

作为本发明的一种优选技术方案，步骤（2）中将聚碳酸酯、二甲基甲酸胺、丙烯酸甲酯和聚丙烯酰胺置于反应釜中，在温度为720℃、压力为2.7MPa的条件下制成熔融物，并经干燥、粉碎制成粉末，粒径为70纳米。

作为本发明的一种优选技术方案，步骤（3）中将步骤（2）制得的混合物加入步骤（1）获得的基料中，在温度为720℃、转速为2200转/分钟条件下搅拌蒸发至粘稠状膏体。

作为本发明的一种优选技术方案，步骤（4）中将步骤（3）制得的膏体涂布于模具中，在720℃、3.1MPa条件下压制成型，制得一氧化碳催化纳米膜。

有益效果

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

    （1）本发明制得的一氧化碳催化纳米膜能够有效吸收室内空气中的一氧化碳，防止人体中毒；

（2）本发明制得的一氧化碳催化纳米膜安全无毒、价格便宜，适于家用。

具体实施方式

实施例1：

一种一氧化碳催化纳米膜，主要由以下组分按质量份数配比制成：氧化铜纳米颗粒12份、氧化锰纳米颗粒13份、氧化银纳米颗粒11份、氧化铝纳米颗粒10份、聚碳酸酯13份、二甲基甲酸胺8份、丙烯酸甲酯8份、聚丙烯酰胺12份、水30份。

一种一氧化碳催化纳米膜的制备方法，包含以下步骤：