[发明专利]一种氨基化明胶/纳米二氧化硅复合空气过滤材料及其制备方法

摘要

本发明提供一种氨基化明胶/纳米二氧化硅复合空气过滤材料及其制备方法。本方法首先将氨基化明胶溶液与纳米二氧化硅在40℃条件下混合搅拌1~2小时，之后添加交联剂并在40℃条件下搅拌0.5~2小时，然后采用反复定向冷冻法制备得到一种氨基化明胶/纳米二氧化硅复合空气过滤材料。本发明制备的氨基化明胶/纳米二氧化硅复合空气过滤材料在过滤方向上具有多级孔径分布，对气体中不同尺寸的固体颗粒进行分级过滤，具有良好的过滤效率；同时氨基化的明胶对空气中的甲醛具有良好的吸附效果；而且原材料来源广泛，环境可降解。因此，本发明制备的氨基化明胶/纳米二氧化硅复合空气过滤材料具有良好的市场应用价值和前景。

主权项

一种氨基化明胶/纳米二氧化硅复合空气过滤材料，其特征在于首先将氨基化明胶与纳米二氧化硅微球混合均匀，之后加入交联剂，然后采用反复定向冷冻的方法制备得到氨基化明胶/纳米二氧化硅复合空气过滤材料，其具体制备方法如下：(1) 配制1体积份pH值为5质量浓度为1%~5%的明胶磷酸缓冲溶液，加入明胶干重2~5倍的氨基供给试剂，再用5mol/L的盐酸溶液调节上述缓冲溶液的pH值为5，然后加入占明胶干重30%~50%的1‑(3‑二甲基氨丙基)‑3‑乙基碳二亚胺盐并使用pH为5的磷酸缓冲溶液定容至2体积份，在30~40℃条件下反应4~48小时后，将混合液透析3~5天，冷冻干燥得到氨基化明胶；(2) 配制质量浓度为1%~10%的氨基化明胶水溶液，在快速搅拌下加入占明胶干重10%~50%的纳米二氧化硅微球，40℃条件下搅拌1~2小时，然后加入占明胶干重1%~10%的交联剂，继续在40℃条件下搅拌0.5~2小时，之后将混合液倒入模具中在室温下静置1~3小时，得到氨基化明胶/纳米二氧化硅混合溶液；(3) 将装有氨基化明胶/纳米二氧化硅混合溶液的模具底部置于液氮中定向冷冻2~10分钟，之后将冷冻的样品在‑20℃条件下放置1~4天，接着将模具底部置于5~30℃水浴池上1~10分钟，然后再一次将模具底部置于液氮中定向冷冻2~10分钟，之后在‑20℃条件下放置1~4天，最后冷冻干燥得到氨基化明胶/纳米二氧化硅复合空气过滤材料。