[发明专利]一种环保空气净化材料及其制备方法

权利要求书

1.一种环保空气净化材料，其特征在于，包括多孔的基层及附着在基层表面的蜂窝状的表面层，所述基层由以下按照重量份的原料组成：介孔AcF微粉28-36份、石油磺酸1-5份、含铈活性氧化铝11-19份、纳米二氧化钛溶胶5-12份、氨基改性壳聚糖3-7份；

所述表面层由以下按照重量份的原料组成：二苯基甲烷二异氰酸酯44-54份、改性玉米淀粉14-18份、富马酸二甲酯4-8份、椰壳活性炭粉10-16份、聚丙烯腈碳纤维3-5份、发泡剂2-4份。

2.根据权利要求1所述的环保空气净化材料，其特征在于，所述基层由以下按照重量份的原料组成：介孔AcF微粉32份、石油磺酸3份、含铈活性氧化铝15份、纳米二氧化钛溶胶8.5份、氨基改性壳聚糖5份；

所述表面层由以下按照重量份的原料组成：二苯基甲烷二异氰酸酯49份、改性玉米淀粉16份、富马酸二甲酯6份、椰壳活性炭粉13份、聚丙烯腈碳纤维4份、发泡剂3份。

3.根据权利要求1所述的环保空气净化材料，其特征在于，所述含铈活性氧化铝的制备方法为：将γ-Al₂O₃置于研磨仪中研磨，并过80-140目筛，然后将5份过筛后的γ-Al₂O₃浸渍于25份的浓度为0.15mol/L的硝酸铈溶液中，并置于25℃恒温振荡器中以300r/min的转速振荡24h，然后抽滤，洗涤，再置于100℃的烘箱里干燥12h，即得含铈活性氧化铝。

4.根据权利要求1所述的环保空气净化材料，其特征在于，所述氨基改性壳聚糖通过以下方法制得：将4份的壳聚糖加入200ml体积浓度为2%的醋酸水溶液中，完全溶解后，加入150ml丙醇共混，用氢氧化钠水溶液调节pH值为5，加入10ml浓度为20mg/ml的氨基甲磺酸，再加入0.5份硼氢化氰钾，在室温下搅拌24h，再用氢氧化钠水溶液调pH值到7，降入200ml醋酸沉淀，离心，沉淀物用体积浓度为85%乙醇水溶液洗涤，冷冻干燥，得到氨基改性壳聚糖。

5.根据权利要求1所述的环保空气净化材料，其特征在于，所述改性玉米淀粉由以下方法制备而得：

（1）称取20份玉米淀粉加入5份的水中，再加入10份苹果酸和5份甘油，送入反应釜中，控制反应釜中温度在80-85℃，匀速搅拌反应20-30分钟，取出冷却至常温，再送入冷冻设备，在零下15℃环境下冷冻40分钟，进行耐寒处理；

（2）冷冻处理后的产物送入球磨机，连续研磨4小时，过150-250目筛，烘干水分含量至5％，得改性玉米淀粉。

6.根据权利要求1所述的环保空气净化材料，其特征在于，所述聚丙烯腈碳纤维的长度为0.5-5mm，直径为50-200μm。

7.根据权利要求1所述的环保空气净化材料，其特征在于，所述发泡剂为食用级氯化铵、食用级小苏打、偶氮二甲酰胺中的一种。

8.根据权利要求1-7任一项所述的环保空气净化材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）基层的制备：将含铈活性氧化铝粉碎、过200目筛，然后将制得的含铈活性氧化铝粉与其质量1.5倍的去离子水混合，制得含铈活性氧化铝溶液；

将氨基改性壳聚糖与石油磺酸混合，然后加入纳米二氧化钛溶胶，升温至50℃并在该温度下边搅拌边加入含铈活性氧化铝溶液；然后升温至75℃并在该温度下边搅拌边加入介孔AcF微粉；然后超声处理 22min，超声功率为1000W，再经烘干、煅烧，即得基层；

浆料的制备：将二苯基甲烷二异氰酸酯加入到其重量5-10倍的去离子水中，搅拌均匀，形成二苯基甲烷二异氰酸酯浆液；然后加入椰壳活性炭，升温至60-70℃，超声波震荡2-3h；再加入富马酸二甲酯，升温至80-90℃并在该温度下边搅拌边加入聚丙烯腈碳纤维；最后升温至95℃并加入改性玉米淀粉和发泡剂，搅拌3-5min，即得发泡浆料；

表面层的制备：将发泡浆料注入到发泡枪头内，通过发泡枪头将发泡浆料喷射到基层的表面上，自然冷却固化后，即得表面层。