[发明专利]一种快速分级净化空气的活性炭丝环保材料及制备方法

权利要求书

1.一种快速分级净化空气的活性炭丝环保材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）将植物在处理液中静置2~24h，得到预处理产物；

（2）将预处理产物与聚合物乳液在有机溶剂中混合后，得到混合乳液；

（3）对混合乳液进行喷丝，得到高分子纤维；

（4）将高分子纤维碳化，得到活性炭丝；

（5）将活性炭丝在水蒸气中活化，得到快速分级净化空气的活性炭丝；

所述处理液为乙酸酐、马来酸酐、顺丁烯二酸酐、领苯二甲酸酐的水溶液中至少一种；

其中，所述植物为木材、树叶、农作物秸杆、果壳中的至少一种。

2.根据权利要求1所述的快速分级净化空气的活性炭丝环保材料的制备方法，其特征在于：在步骤（1）中，所述植物在处理液中的处理步骤为：将植物完全淹没于处理液中，加入金属M盐，混合均匀后，在40~80℃下放置2~24h，然后取出植物，干燥；

其中，金属M为铁、钴、镍、锰中的中的至少一种。

3.根据权利要求2所述的快速分级净化空气的活性炭丝环保材料的制备方法，其特征在于：所述金属M盐的浓度为0.5~3mol/L。

4.根据权利要求2所述的快速分级净化空气的活性炭丝环保材料的制备方法，其特征在于：在步骤（3）中，所述喷丝工艺为：将混合乳液进行多针头静电纺丝，所述多针头静电纺丝的针头之间绝缘；所纺的聚合物纳米纤维用玻璃纤维滤纸接收，得到玻璃纤维滤纸上均匀沉积静电纺聚合物纳米纤维的复合滤料。

5.根据权利要求4所述的快速分级净化空气的活性炭丝环保材料的制备方法，其特征在于：在步骤（3）中，多针头静电纺丝的工艺条件为：电源电压10～60KV，纺丝环境条件为温度15～35℃，相对湿度25～90％；多针头喷丝单元针头间距2～30cm，喷丝单元针头数量为6～90个。

6.根据权利要求4或5所述的快速分级净化空气的活性炭丝环保材料的制备方法，其特征在于：所述玻璃纤维滤纸，其组成纤维直径为1～50μm，滤纸孔径尺寸为5～120μm，克重为20～300g/m²，初始过滤效率为15％～60％，接收前所述玻璃纤维滤纸用乙醇超声清洗，在20～50℃下干燥0.5～3h后使用。

7.根据权利要求1所述的所述的快速分级净化空气的活性炭丝环保材料的制备方法，其特征在于：在步骤（4）中，所述高分子纤维的碳化工艺为：在惰性气体氛围中，首先升温至100~180℃，保温2~8h，再升温至300~800℃，保温2~8h。

8.根据权利要求1所述的快速分级净化空气的活性炭丝环保材料的制备方法，其特征在于：在步骤（5）中，所述水蒸气活化工艺为：将活性炭丝在含有过氧化氢的水蒸气中放置20~240min，其中所述水蒸气的温度为100~150℃；和/或

所述含过氧化氢的水蒸气由质量浓度为1-5％的过氧化氢水溶液产生；

和/或所述水蒸气中还含有惰性气体，所述惰性气体与水蒸气的体积比为(0-2)：1。

9.一种快速分级净化空气的活性炭丝环保材料，其特征在于：根据权利要求1~8任意一项所述的制备方法制备得到。

10.根据权利要求9所述的快速分级净化空气的活性炭丝环保材料，其特征在于：所述活性炭丝材料的比表面积为3954~4865 m²/g，对甲醛的吸附率为96.5~99.9%。