一种片状灭菌复合材料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种片状灭菌复合材料的制备方法，其特征在于，具体包括如下步骤：（1）制催化剂；（2）材料复混；（3）氢气还原；（4）炭化处理；（5）分散材料。本发明专利技术中磷酸铁锂、石墨和乳化沥青的复合，可大幅提升改善复合材料的稳定性；氢气还原、炭化处理以及超声振荡等工艺相对简单，乙炔气体作为碳源制备得到了具有多层片状结构的复合材料，反应条件温和且易控制，适合工业化大批量生产，对环境的污染低。复合材料极易与外来的其他原子或物质相结合，通过这种表面活性可以将其与尺度大小相当的细菌或病毒吸附在其表面，然后改变细菌或病毒的形体或内部组织机构，达到杀死细菌和病毒的目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于复合材料
，具体涉及一种片状灭菌复合材料的制备方法。
技术介绍
碳纳米材料由于其独特的结构特征，使其具有不同寻常的物理、化学和机械性能等，被认为在一维传导器、超强复合材料、超硬材料、储氢材料、催化剂和催化剂载体、高效吸附剂、吸波材料等领域的具有广阔的应用前景，受到很多研究者的重视，然而，在杀死病毒和细菌方面的应用还未见报道。碳纳米材料表面原子的特点是具有未与其它原子相连接的“悬空键”，或者说，它处于一种较高能量的不稳定状态。因此，它极容易与外来的其它原子或物质相结合，以使其处于较低能量的稳定状态。通过碳纳米材料的这种表面活性可以将与其尺度大小相当的细菌或病毒吸附在其表面，然后改变细菌或病毒的形体或内部组织结构，达到杀死细菌和病毒的目的。在现有技术中，锂铁材料包括磷酸锂铁(LiFePO4)、氧化锂铁磷或其它锂铁系列材料，具结构稳定、无毒、成本较低及安全性较高的特点，其中磷酸锂铁(LiFePO4)具橄榄石状特殊结构，却也存在着“电子导电度低”与“锂离子扩散系数低”的缺点，此两项严重缺点也导致此材料在材料发展上受到限制。石墨是自然界最软的材料，而金刚石的硬度却非常高。由此可见，通过对碳材料的结构形貌和存在状态进行有目的地主动设计和有效实现，进而可以改变或改善碳材料某方面的性质和性能，如碳材料的尺寸、密度、比表面积等。在相同体积条件下，多层片状结构可以有效提高材料的比表面积。因此，如何研发一种片状灭菌复合材料的制备方法，使制得的材料具有消毒灭菌的功效，是本专利技术要解决的技术问题。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种片状灭菌复合材料的制备方法。本专利技术采取的技术方案为：一种片状灭菌复合材料的制备方法，其特征在于，具体包括如下步骤：（1）制催化剂：按照重量比3：7取硝酸钴和尿素混合，控制压力为0.3KPa，水热温度为220℃-225℃，水热反应2-3h，然后对其进行高温煅烧，控制温度为550℃-650℃，煅烧20-30min；（2）材料复混：按照重量配比1:7:3取磷酸铁锂、石墨和乳化沥青混合，取混合物5-7%的催化剂置于瓷舟中，并将其放入管式反应炉的反应管中，对反应管进行抽真空；（3）氢气还原：将氢气通入反应管至大气压，按照3℃/min的升温速率升至炭化处理的温度为800-900℃，还原处理3-4h；（4）炭化处理：将氢气抽掉，然后通入碳源气体乙炔至大气压，并保持温度为800-900℃，反应2-2.4h，冷却至室温；（5）分散材料：收集瓷舟里的产物，添加3倍体积70%的乙醇，添加混合物0.3-0.5%的古尔胶，用超声波震荡器使其充分分散，将网状纱布浸入溶液中20-30min，毛刷将溶液均匀涂敷在网状纱布上，取出干燥。进一步的，所述步骤（2）中的乳化沥青中的沥青的添加量为25-30%。进一步的，所述步骤（2）中的石墨粒径为5-25μm。本专利技术的有益效果为：本专利技术采用了具有纳米片状结构的四氧化三钴作为催化剂，其催化效果较好，在不破坏石墨层状结构的前提下，制备得到了具有多层片状结构的碳材料，磷酸铁锂、石墨和乳化沥青的复合，可有效解决“锂离子扩散系数低”的缺点，可大幅提升改善复合材料的稳定性；氢气还原、炭化处理以及超声振荡等工艺相对简单，乙炔气体作为碳源制备得到了具有多层片状结构的复合材料，反应条件温和且易控制，适合工业化大批量生产，对环境的污染低。本专利技术制得的复合材料表面原子的特点是具有未与其它原子相连接的“悬空键”，因此，它极易与外来的其他原子或物质相结合，通过这种表面活性可以将其与尺度大小相当的细菌或病毒吸附在其表面，然后改变细菌或病毒的形体或内部组织机构，达到杀死细菌和病毒的目的。具体实施方式实施例1一种片状灭菌复合材料的制备方法，其特征在于，具体包括如下步骤：（1）制催化剂：按照重量比3：7取硝酸钴和尿素混合，控制压力为0.3KPa，水热温度为220℃，水热反应3h，然后对其进行高温煅烧，控制温度为550℃，煅烧30min；（2）材料复混：按照重量配比1:7:3取磷酸铁锂、石墨和乳化沥青混合，取混合物5%的催化剂置于瓷舟中，并将其放入管式反应炉的反应管中，对反应管进行抽真空；（3）氢气还原：将氢气通入反应管至大气压，按照3℃/min的升温速率升至炭化处理的温度为800-900℃，还原处理3-4h；（4）炭化处理：将氢气抽掉，然后通入碳源气体乙炔至大气压，并保持温度为800-900℃，反应2-2.4h，冷却至室温；（5）分散材料：收集瓷舟里的产物，添加3倍体积70%的乙醇，添加混合物0.3-0.5%的古尔胶，用超声波震荡器使其充分分散，将网状纱布浸入溶液中20-30min，毛刷将溶液均匀涂敷在网状纱布上，取出干燥。进一步的，所述步骤（2）中的乳化沥青中的沥青的添加量为25-30%。进一步的，所述步骤（2）中的石墨粒径为5-25μm。实施例2一种片状灭菌复合材料的制备方法，其特征在于，具体包括如下步骤：（1）制催化剂：按照重量比3：7取硝酸钴和尿素混合，控制压力为0.3KPa，水热温度为220℃-225℃，水热反应2-3h，然后对其进行高温煅烧，控制温度为550℃-650℃，煅烧20-30min；（2）材料复混：按照重量配比1:7:3取磷酸铁锂、石墨和乳化沥青混合，取混合物5-7%的催化剂置于瓷舟中，并将其放入管式反应炉的反应管中，对反应管进行抽真空；（3）氢气还原：将氢气通入反应管至大气压，按照3℃/min的升温速率升至炭化处理的温度为800-900℃，还原处理3-4h；（4）炭化处理：将氢气抽掉，然后通入碳源气体乙炔至大气压，并保持温度为800-900℃，反应2-2.4h，冷却至室温；（5）分散材料：收集瓷舟里的产物，添加3倍体积70%的乙醇，添加混合物0.3-0.5%的古尔胶，用超声波震荡器使其充分分散，将网状纱布浸入溶液中20-30min，毛刷将溶液均匀涂敷在网状纱布上，取出干燥。进一步的，所述步骤（2）中的乳化沥青中的沥青的添加量为25-30%。进一步的，所述步骤（2）中的石墨粒径为5-25μm。实施例3一种片状灭菌复合材料的制备方法，其特征在于，具体包括如下步骤：（1）制催化剂：按照重量比3：7取硝酸钴和尿素混合，控制压力为0.3KPa，水热温度为220℃-225℃，水热反应2-3h，然后对其进行高温煅烧，控制温度为550℃-650℃，煅烧20-30min；（2）材料复混：按照重量配比1:7:3取磷酸铁锂、石墨和乳化沥青混合，取混合物5-7%的催化剂置于瓷舟中，并将其放入管式反应炉的反应管中，对反应管进行抽真空；（3）氢气还原：将氢气通入反应管至大气压，按照3℃/min的升温速率升至炭化处理的温度为800-900℃，还原处理3-4h；（4）炭化处理：将氢气抽掉，然后通入碳源气体乙炔至大气压，并保持温度为800-900℃，反应2-2.4h，冷却至室温；（5）分散材料：收集瓷舟里的产物，添加3倍体积70%的乙醇，添加混合物0.3-0.5%的古尔胶，用超声波震荡器使其充分分散，将网状纱布浸入溶液中20-30min，毛刷将溶液均匀涂敷在网状纱布上，取出干燥。进一步的，所述步骤（2）中的乳化沥青中的沥青的添加量为25-30%。进一步的，所述步骤（2）本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种片状灭菌复合材料的制备方法，其特征在于，具体包括如下步骤：（1）制催化剂：按照重量比3：7取硝酸钴和尿素混合，控制压力为0.3KPa，水热温度为220℃‑225℃，水热反应2‑3h，然后对其进行高温煅烧，控制温度为550℃‑650℃，煅烧20‑30min；（2）材料复混：按照重量配比1:7:3取磷酸铁锂、石墨和乳化沥青混合，取混合物5‑7%的催化剂置于瓷舟中，并将其放入管式反应炉的反应管中，对反应管进行抽真空；（3）氢气还原：将氢气通入反应管至大气压，按照3℃/min的升温速率升至炭化处理的温度为800‑900℃，还原处理3‑4h；（4）炭化处理：将氢气抽掉，然后通入碳源气体乙炔至大气压，并保持温度为800‑900℃，反应2‑2.4h，冷却至室温；（5）分散材料：收集瓷舟里的产物，添加3倍体积70%的乙醇，添加混合物0.3‑0.5%的古尔胶，用超声波震荡器使其充分分散，将网状纱布浸入溶液中20‑30min，毛刷将溶液均匀涂敷在网状纱布上，取出干燥。

【技术特征摘要】
1.一种片状灭菌复合材料的制备方法，其特征在于，具体包括如下步骤：（1）制催化剂：按照重量比3：7取硝酸钴和尿素混合，控制压力为0.3KPa，水热温度为220℃-225℃，水热反应2-3h，然后对其进行高温煅烧，控制温度为550℃-650℃，煅烧20-30min；（2）材料复混：按照重量配比1:7:3取磷酸铁锂、石墨和乳化沥青混合，取混合物5-7%的催化剂置于瓷舟中，并将其放入管式反应炉的反应管中，对反应管进行抽真空；（3）氢气还原：将氢气通入反应管至大气压，按照3℃/min的升温速率升至炭化处理的温度为800-900℃，还原处理3-4h；（...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋应芝，
申请(专利权)人：青岛时空机械科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37