[发明专利]一种介孔空心碳纳米球空气滤料的制备方法

说明书

一种介孔空心碳纳米球空气滤料的制备方法，属于空气净化滤料制备领域。本发明将介孔空心碳纳米球与羧甲基纤维素钠混合后加入去离子水，在搅拌机的搅拌作用下形成配料。配料倒入造粒机中，均匀挤出介孔空心碳纳米球碳柱，在60～180℃之间干燥1～12小时，制得介孔空心碳纳米球空气滤料。其中羧甲基纤维素钠的加入量为空心碳纳米球的5‑20wt％；去离子水与混合粉末的体积比为(0.5‑1)：1。以羧甲基纤维素钠为粘结剂制备介孔空心碳纳米球碳柱能够大幅度提高吸附效率，有效去除酸性或碱性以及VOC(挥发性有机物)等有害气体，达到净化空气的目的，本发明可用于各种作业场所(例如：服务器机房、新风系统等)的有害气体去除，简单实用，使用寿命长。

技术领域

本发明涉及一种介孔空心碳纳米球空气滤料材料的制备方法，具体是利用介孔空心碳纳米球制备空气净化用滤料，属于空气净化滤料制备技术领域。

背景技术

目前大气污染的日益严重，雾霾的频繁出现，严重影响到人们的正常工作、学习、生活以及身体健康。现有生活中人们采用的防空气污染的方式一般就是戴口罩、室内放活性炭等方式。但是戴口罩只能起到简单的过滤作用,而大部分活性炭孔径难以调控，孔径单一，大部分为“无效”的大孔，因此，大部分活性炭使用寿命短、净化效果不佳。高比表面积活性炭具有多孔结构，能够吸附有机物和无机物，具有吸附容量大，吸附速度快的特点，是一种优质高效的吸附剂，广泛应用与环保等行业。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有介孔、空心结构的，能有效吸附掉空气中有害物质的空气滤料。

一种介孔空心碳纳米球空气滤料的制备方法，具体制备步骤是：

(1)将介孔空心碳纳米球与羧甲基纤维素钠按一定质量比例混合；其中羧甲基纤维素钠的加入量为空心碳纳米球的5-20wt％；

(2)往步骤(1)中加入一定体积的去离子水，去离子水与混合粉末的体积比为(0.5-1)：1，在搅拌机的搅拌作用下，得到配料1；

(3)将步骤(2)的配料1倒入造粒机中，均匀挤出介孔空心碳纳米球碳柱，碳柱的直径3-5mm，长度2-4cm；

(4)将步骤(3)得到的碳柱，在60～180℃之间干燥1～12小时，制得介孔空心碳纳米球空气滤料。

进一步地，在步骤(1)中，介孔空心碳纳米球的壁厚5-20nm，空心球内径5-100nm，外径20-200nm，介孔为蠕虫状介孔，介孔直径2-5nm。

本发明的优点和积极效果是：以介孔空心碳纳米球为原料，利用介孔空心碳纳米球本身具备的多级孔结构(球壁的介孔，以及球内的空心孔)，以羧甲基纤维素钠为粘结剂，制备介孔空心碳纳米球碳柱能够大提高吸附效率，可以有效去除酸性或碱性以及VOC(挥发性有机物)等有害气体，达到净化空气的目的，本发明可用于各种作业场所(例如：服务器机房、新风系统等)的有害气体去除，简单实用，使用寿命长。

附图说明

图1介孔空心碳纳米球的扫描电镜形貌照片。

图2介孔空心碳纳米球透射电镜形貌示意图。

图3介孔空心碳纳米球球壁孔径分布图。

图4介孔空心碳纳米球碳柱。

图5介孔空心碳纳米球空气滤料NOx气体的吸附性能测试曲线。

具体实施方式

下面结合实施例进一步说明本发明

由图1可看出介孔空心碳纳米球为球形或近球形，外径约100-200nm。

从图2介孔空心碳纳米球进一步放大的透射电镜可以看出介孔空心碳纳米球的壁厚约20nm，空心球内径约100nm，外径120nm。