[发明专利]一种建筑室内颗粒物及气体复合净化材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及环保材料领域，具体的说，是涉及一种建筑室内颗粒物及气体复合净化材料的制备方法，以及包括其对臭氧、PM2.5以及甲苯等多种污染物的去除性能评价。

背景技术

近年来，全球大部分地区频频发生的“PM2.5”爆表和新闻媒体等爆出的“毒地板”、“劣质床垫”等室内外环境污染问题引起了社会的广泛关注。空气污染问题得到了相关部门和广大人民的重视，人们纷纷采取相应措施对空气污染物问题进行治理。

为了减少室内污染物对人体健康的危害，大型空气处理机组以及空气过滤器越来越多的出现在人们的生活中。随着多种污染物的出现，人们对空气净化的要求不仅仅局限于能够去除颗粒物，趋向于同时具有去除颗粒物和气态污染物的功能。为此需研究制备出一种同时去除建筑室内颗粒物和气体污染物的复合净化材料，用于室内污染物的去除。

基于以上考虑，有必要开发一种新型的气态污染物净化滤料，其应该具有小粒径的吸附材料，减小内扩散阻力，又能避免采用传统“三明治”形式的活性炭滤料的制作工艺既避免了胶粘带来的其他VOCs类污染，且防止生产过程添加剂(胶粘)对滤料性能的影响。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种建筑室内颗粒物及气体复合净化材料的制备方法，该方法主要利用传统的纤维滤料过滤颗粒物的方法，将气体净化材料采用“物理负载”的方式与颗粒物过滤材料相结合，降低有效净化颗粒粒径至纳米级以降低材料内部扩散阻力，提高效率的同时不以牺牲阻力为代价，且达到同时过滤PM2.5和气态污染物的目的，对于改善人们生活环境、保护身体健康，在今日之中国具有特别重要的意义。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种建筑室内颗粒物及气体复合净化材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)筛选气体净化材料和颗粒物过滤材料及外观状态表征；

(2)通过负载纳米级活性炭实验系统对不同的颗粒物过滤材料进行预负载实验并进行不同颗粒物过滤材料的扫描电镜外观状态表征，对比选定目标颗粒物过滤材料；

(3)采用“物理负载”的方式将选定的气体净化材料与目标颗粒物过滤材料相结合并通过正、反面交替负载纳米级活性炭完成所述复合净化材料的制备，并使其达到最大活性炭负载量；

(4)在干净风道中对制备的复合净化材料进行吹扫去除其表面浮尘；

(5)对制备的复合净化材料进行污染物去除性能评价和实际应用评估。

步骤(1)中所述气体净化材料为纳米级煤质活性炭。

步骤(1)中所述颗粒物过滤材料包括玻璃纤维材料和化学纤维材料。

所述玻璃纤维为亚高效材料F9，所述化学纤维材料为中效过滤材料G4。

步骤(3)中以0.2～1.0m/s的风速交替进行纳米级活性炭的负载，最大活性炭负载量可达1400g/m²。

步骤(5)中污染物包括臭氧、甲苯及PM2.5。

步骤(4)中吹扫浮沉的风速至少为0.2m/s。

步骤(2)中所述负载纳米级活性炭实验系统采用吸尘器原理，包括风机、夹具、循环管道和测试孔，所述夹具设置在风机的入口端，所述循环管道为透明的PU钢丝波纹管，风机的进口和出口通过所属循环管道相连通。

与现有技术相比，本发明的技术方案所带来的有益效果是：

本发明中使用到的气体净化材料为纳米级煤质活性炭，煤质活性炭比椰壳活性炭便宜，成本较低，椰壳活性炭价格较贵，含碳量纯度大，且含有丰富的孔隙结构，而所述煤质活性炭含碳量纯度小，只有很少的孔隙结构，性能较椰壳活性炭差，为提高所述煤质活性炭价值故而使用纳米级煤质活性炭粉末，因而本发明提高了成本较低、性能一般的煤质活性炭的使用价值，将所述纳米级煤质活性炭粉末采用“物理负载”的方式与颗粒物过滤材料相结合，不但降低了材料内部扩散阻力，避免了传统“三明治”形式使用胶粘导致其他VOCs类污染，且防止生产过程添加剂(胶粘)对滤料性能的影响，达到同时过滤PM2.5和气态污染物的目的。

附图说明

图1是本发明涉及的气体净化材料纳米级煤质活性炭粉末扫描电镜拍摄图；

图2a是负载纳米级活性炭实验系统原理图；

图2b和图2c分别是具体实施例中使用的F9滤料和G4滤料负载活性炭后扫描电镜拍摄图；

图3a是对本发明材料作性能评价时所需纤维材料污染物性能测试去除实验系统的原理图；

图3b是不同负载活性炭量的G4滤料对臭氧去除性能评价图；