用于去除气体中病毒或细菌的吸附剂及制备方法、用于去除气体中病毒或细菌的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种用于去除气体中病毒或细菌的吸附剂及制备方法、用于去除气体中病毒或细菌的方法和装置，涉及病毒或细菌消杀技术领域。该吸附剂主要由特定的吸附材料和载体制成，其中，吸附材料包括分子筛、碳纳米管或石墨烯中的任意一种或至少两种的组合，通过吸附材料和载体的配合，使得该吸附剂具有大的比表面积以及良好的表面特性，对于气体中的病毒或细菌具有良好的吸附效果。本发明专利技术还提供了上述吸附剂的制备方法，操作简单，工艺稳定，可使吸附材料充分负载在载体上。本发明专利技术还提供了用于去除气体中病毒或细菌的方法，主要是将空气中的病毒或细菌吸附在吸附剂的表面，并通过杀毒处理将吸附剂表面的病毒或细菌迅速杀死。

【技术实现步骤摘要】
用于去除气体中病毒或细菌的吸附剂及制备方法、用于去除气体中病毒或细菌的方法和装置
本专利技术属于病毒或细菌消杀
，具体涉及一种用于去除气体中病毒或细菌的吸附剂及制备方法、用于去除气体中病毒或细菌的方法和装置。
技术介绍
新冠病毒或细菌的突然爆发给人类社会带来了巨大的影响，除接触式传播外，病毒或细菌也可能通过气溶胶的方式进行传播，难以预防。其它类型的病毒或细菌，如禽流感、SARs等病毒或细菌也可以通过空气和气溶胶的形式进行传播，给人类带来极大的危害。目前大型医院、商场、办公楼、高档小区的空气管理系统，几乎都采用集中空气管理系统，如大型中央空调、新风系统，目前的空气管理系统并未有去除病毒或细菌的功能，如果有带有病毒或细菌源的载体在楼内，则很容易将带有病毒或细菌的空气扩散至各个角落，导致大量人员被病毒或细菌感染，为了防止这种情况发生，急需能切断这种传播路径的方法和控制这种病毒或细菌传播的手段。由于空气管理系统的空气流量非常大，直接在系统的管道内采用加热、臭氧、紫外、低温等离子体等消毒设备，需要非常庞大的设备，设备也需要非常大的功率，从技术和经济上都难以实现。有鉴于此，特提出本专利技术以解决上述技术问题中的至少一个。
技术实现思路
本专利技术的第一目的在于提供一种用于去除气体中病毒或细菌的吸附剂，该吸附剂对于气体中的病毒或细菌具有良好的吸附效果，可有效去除气体中的病毒或细菌。本专利技术的第二目的在于提供上述用于去除气体中病毒或细菌的吸附剂的制备方法。本专利技术的第三目的在于提供一种用于去除气体中病毒或细菌的方法。本专利技术的第四目的在于提供一种用于去除气体中病毒或细菌的装置。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：本专利技术提供了一种用于去除气体中病毒或细菌的吸附剂，包括载体和负载于所述载体上的吸附材料；所述吸附材料包括分子筛、碳纳米管或石墨烯中的任意一种或至少两种的组合。进一步地，在本专利技术上述技术方案的基础之上，所述分子筛包括硅铝分子筛；优选地，所述分子筛的硅铝比大于20；优选地，所述分子筛包括ZSM-5型分子筛、Y型分子筛或Beta型分子筛中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述碳纳米管的比表面积大于100m2/g；优选地，所述石墨烯的比表面积大于100m2/g。进一步地，在本专利技术上述技术方案的基础之上，所述吸附材料包括分子筛与碳纳米管形成的复合材料，所述复合材料中碳纳米管生长在分子筛表面。进一步地，在本专利技术上述技术方案的基础之上，所述复合材料的制备方法包括以下步骤：(a)将分子筛在有机相中浸渍，分离，得到分子筛A；(b)将分子筛A在含有金属离子的水溶液中浸渍，分离，并将分离得到的分子筛A干燥和任选地焙烧，得到分子筛B；其中，所述含有金属离子的水溶液中的金属离子包括铁离子、钴离子或镍离子中的任意一种或至少两种的组合；(c)将分子筛B在含碳源的气体中反应，使分子筛B表面生长碳纳米管，得到复合材料。进一步地，在本专利技术上述技术方案的基础之上，所述有机相在水中的溶解度小于1g/100mL；优选地，所述有机相包括苯、甲苯、正己烷或环己烷中的任意一种或至少两种的组合；优选地，步骤(b)中，所述焙烧的温度为500-800℃，焙烧的时间为1-12h；优选地，步骤(c)中，所述反应的温度为550-950℃，反应的时间为1-120min；优选地，步骤(c)中，所述含碳源的气体中碳源包括甲烷、乙烷、乙烯、丙烷、丙烯、丁烷、丁烯、苯、甲苯或二甲苯中的任意一种或至少两种的组合；优选地，步骤(c)中，所述含碳源的气体中碳源的体积分数为0.5-20％；优选地，步骤(c)中，所述含碳源的气体中还包括惰性气体；优选地，步骤(c)中，惰性气体包括氮气和/或氩气，所述含碳源的气体中惰性气体的体积分数为80-99.5％；优选地，步骤(c)中，所述含碳源的气体中还包括氢气，所述含碳源的气体中氢气的体积分数为0.5-10％。进一步地，在本专利技术上述技术方案的基础之上，所述载体包括无机载体和有机载体；优选地，所述无机载体包括陶瓷蜂窝、陶瓷纤维纸、石棉、玻璃棉、石英棉、玄武岩纤维或活性炭纤维中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述有机载体包括芳纶蜂窝；优选地，所述吸附材料和载体的质量比为(0.02-0.5)：1。本专利技术还提供了一种用于去除气体中病毒或细菌的吸附剂的制备方法，包括以下步骤：提供吸附材料、粘结剂和水形成的浆料；将浆料涂覆于载体表面，进行干燥和/或焙烧，得到吸附剂。进一步地，在本专利技术上述技术方案的基础之上，所述粘结剂包括硅溶胶、铝溶胶、乳酸、粘土、羧甲基纤维素、羧甲基羟丙基纤维素、聚氧化乙烯、聚乙烯醇或淀粉中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述粘结剂与吸附材料的质量比为(0.005-1)：1；优选地，所述浆料中还包括分散剂；优选地，所述分散剂包括水玻璃、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇或十二烷基硫酸钠中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述分散剂与吸附材料的质量比为(0.001-0.1)：1。本专利技术还提供了一种用于去除气体中病毒或细菌的方法，包括以下步骤：(a)通过将含有病毒或细菌的气体流经吸附剂以使病毒或细菌吸附在吸附剂上；(b)将吸附有病毒或细菌的吸附剂进行在线杀毒处理；其中，所述吸附剂包括上述用于去除气体中病毒或细菌的吸附剂或上述制备方法制得的吸附剂；优选地，步骤(a)中，含有病毒或细菌的气体流经吸附剂的流速为0.05-2m/s，吸附时间为0.01-60s；优选地，步骤(b)中，杀毒处理包括加热处理、紫外线照射处理、臭氧处理或低温等离子体处理中的任意一种或至少两种的组合。本专利技术还提供了一种用于去除气体中病毒或细菌的装置，包括上述用于去除气体中病毒或细菌的吸附剂或上述制备方法制得的吸附剂；优选地，所述用于去除气体中病毒或细菌的装置包括腔体、吸附剂、气体进口管道、气体出口管道和杀毒设备；所述气体进口管道和气体出口管道分别设置于所述腔体的两侧并与腔体连通，所述杀毒设备位于所述气体进口管道处或所述腔体内，所述吸附剂位于所述腔体内；优选地，所述用于去除气体中病毒或细菌的装置包括第一腔体、第二腔体、吸附剂、气体进口管道、气体出口管道、杀毒设备、第一风机和第二风机；所述第一腔体和第二腔体上均设置有气体进口管道和气体出口管道，所述第一腔体和第二腔体内均设置有吸附剂；所述第一风机与所述杀毒设备连接，所述杀毒设备通过气体进口管道分别与所述第一腔体和第二腔体连接，所述第一腔体和第二腔体的气体出口管道分别与所述第二风机连接，所述第二风机通过气体进口管道分别与所述第一腔体和第二腔体连接；优选地，所述杀毒设备包括加热器、紫外发生器、臭氧发生器或低温等离子体发生器中的任意一种或至少两种的组合本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于去除气体中病毒或细菌的吸附剂，其特征在于，包括载体和负载于所述载体上的吸附材料；/n所述吸附材料包括分子筛、碳纳米管或石墨烯中的任意一种或至少两种的组合。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于去除气体中病毒或细菌的吸附剂，其特征在于，包括载体和负载于所述载体上的吸附材料；
所述吸附材料包括分子筛、碳纳米管或石墨烯中的任意一种或至少两种的组合。


2.根据权利要求1所述的用于去除气体中病毒或细菌的吸附剂，其特征在于，所述分子筛包括硅铝分子筛；
优选地，所述分子筛的硅铝比大于20；
优选地，所述分子筛包括ZSM-5型分子筛、Y型分子筛或Beta型分子筛中的任意一种或至少两种的组合；
优选地，所述碳纳米管的比表面积大于100m2/g；
优选地，所述石墨烯的比表面积大于100m2/g。


3.根据权利要求2所述的用于去除气体中病毒或细菌的吸附剂，其特征在于，所述吸附材料包括分子筛与碳纳米管形成的复合材料，所述复合材料中碳纳米管生长在分子筛表面。


4.根据权利要求3所述的用于去除气体中病毒或细菌的吸附剂，其特征在于，所述复合材料的制备方法包括以下步骤：
(a)将分子筛在有机相中浸渍，分离，得到分子筛A；
(b)将分子筛A在含有金属离子的水溶液中浸渍，分离，并将分离得到的分子筛A干燥和任选地焙烧，得到分子筛B；其中，所述含有金属离子的水溶液中的金属离子包括铁离子、钴离子或镍离子中的任意一种或至少两种的组合；
(c)将分子筛B在含碳源的气体中反应，使分子筛B表面生长碳纳米管，得到复合材料。


5.根据权利要求4所述的用于去除气体中病毒或细菌的吸附剂，其特征在于，所述有机相在水中的溶解度小于1g/100mL；
优选地，所述有机相包括苯、甲苯、正己烷或环己烷中的任意一种或至少两种的组合；
优选地，步骤(b)中，所述焙烧的温度为500-800℃，焙烧的时间为1-12h；
优选地，步骤(c)中，所述反应的温度为550-950℃，反应的时间为1-120min；
优选地，步骤(c)中，所述含碳源的气体中碳源包括甲烷、乙烷、乙烯、丙烷、丙烯、丁烷、丁烯、苯、甲苯或二甲苯中的任意一种或至少两种的组合；
优选地，步骤(c)中，所述含碳源的气体中碳源的体积分数为0.5-20％；
优选地，步骤(c)中，所述含碳源的气体中还包括惰性气体；
优选地，步骤(c)中，惰性气体包括氮气和/或氩气，所述含碳源的气体中惰性气体的体积分数为80-99.5％；
优选地，步骤(c)中，所述含碳源的气体中还包括氢气，所述含碳源的气体中氢气的体积分数为0.5-10％。


6.根据权利要求1-5任意一项所述的用于去除气体中病毒或细菌的吸附剂，其特征在于，所述载体包括无机载体和有机载体；
优选地，所述无机载体包括陶瓷蜂窝、陶瓷纤维纸、石棉、玻璃棉、石英棉、玄武岩纤维或活性炭纤维中的任意一种或至少两种的组合；
优选地，所述有机...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏小波，靳辉，马井阳，魏洪炎，程丽楠，
申请(专利权)人：北京金博威科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11