[发明专利]多孔催化净化陶器材料、多功能多孔催化净化陶器材料及其制备方法

权利要求书

1.一种多孔催化净化陶器材料，其特征在于，包括以下重量份的各原料：

纳米低温熔块釉20-30份、凹凸棒土20-40份、改性硅藻土20-30份和改性电气石粉10-30份。

2.根据权利要求1所述的多孔催化净化陶器材料，其特征在于，所述纳米低温熔块釉由下述重量份的各原料组成：碱性长石35-45份、锂云母35-45份、硼砂14-16份和水玻璃5份；上述各原料经煅烧形成熔块釉，在300nm以下气流粉碎，得到纳米低温熔块釉；所述纳米低温熔块釉的熔融温度为650～750℃；所述凹凸棒土为经超声波震荡分散5-20h得到的呈不结团纤维状态的凹凸棒土。

3.根据权利要求1所述的多孔催化净化陶器材料，其特征在于，所述改性硅藻土的改性处理方法包括如下步骤：

将硅藻土分散至粒度达10-100μm，得到硅藻土粉体；

将所得硅藻土粉体与质量浓度为18-36％盐酸混合，所述硅藻土粉体中除Si、Al的氧化物以外的其他氧化物与HCl反应，形成：

Σ(Tⁿ_xO^m_y+(x×n)HCl→xTCl_n+yH₂O)

Tⁿ_xO^m_y主要为Fe₂O₃、CaO、MgO、MnO、K₂O、Na₂O，

HCl用量为Σ(x×n)HCl中Σ(x×n)摩尔数的2-5；

将上述所得混合物置于闭式耐酸反应釜中加热，进行水热反应，加热温度在120-300℃，反应时间为2-24h；

反应结束冷却后，将反应物从反应釜中取出，经热水洗涤、干燥，然后将所得干燥物在氧化环境下煅烧0.5-1h，煅烧温度750-800℃，冷却后得到改性硅藻土。

4.根据权利要求1所述的多孔催化净化陶器材料，其特征在于，所述改性电气石粉的改性处理方法包括如下步骤：

将电气石粉碎至粒度在1-50μm；

将粉碎后的电气石粉体与质量浓度为18-36％盐酸混合，置于闭式耐酸反应釜中加热，进行水热反应，加热温度在120-650℃，反应时间为2-48h；

反应结束冷却后，将反应物从反应釜中取出，洗涤、干燥后得到改性电气石粉。

5.一种多功能多孔催化净化陶器材料，其特征在于，包括权利要求1所述的多孔催化净化陶器材料和光催化复合材料，具体包括以下重量份的各原料：

纳米低温熔块釉20-30份、凹凸棒土20-40份、改性硅藻土20-30份、改性电气石粉10-30份和光催化复合材料1-3份。

6.根据权利要求5所述的多功能多孔催化净化陶器材料，其特征在于，所述光催化复合材料选自钛酸四丁酯、偏钨酸铵、硝酸锌、硝酸镨和硝酸铈中的至少一种。

7.根据权利要求1-4任一项所述的多孔催化净化陶器材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

按重量份称取纳米低温熔块釉、凹凸棒土、改性硅藻土和改性电气石粉，球磨混合3-10h后，将孔隙率为80-100PPI的聚氨酯泡沫颗粒或泡沫模板浸入上述体系中，待聚氨酯泡沫吸附饱和后取出；

将取出的聚氨酯泡沫颗粒或板材放置于阴暗处，形成胚品，将胚品表面进行打磨处理，进行无氧煅烧使聚氨酯泡沫气化分解并利用碳化后的聚氨酯支撑孔径结构避免坍塌，然后对体系进行降温，在降温同时通入空气或氧气直至降至室温，得到煅烧好的多孔催化净化陶器材料。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，采用750-850℃对打磨处理后的胚品进行无氧煅烧，并于无氧煅烧温度下保持1-3小时，打磨处理后的胚品的表面粗糙度Ra<500μm。