一种改性的多孔过滤材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种改性的多孔过滤材料的制备方法，包括以下步骤：制备多孔过滤材料，所述多孔过滤材料具有孔隙；将所述多孔过滤材料浸没到溶剂中；以及将多巴胺盐酸盐加入到所述溶剂中进行聚合反应后生成聚多巴胺，并使所述聚多巴胺负载在所述多孔过滤材料的表面和所述孔隙内，从而得到改性的多孔过滤材料，以用于电强化过滤。本发明专利技术制备的改性的多孔过滤材料具有较高的过滤效率以及较低的过滤阻力。本发明专利技术还提供了一种由所述制备方法制备的改性的多孔过滤材料。的多孔过滤材料。的多孔过滤材料。

【技术实现步骤摘要】
一种改性的多孔过滤材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及空气净化
，特别是涉及一种改性的多孔过滤材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]目前，空气净化过滤主要包括利用高效过滤材料进行机械过滤和利用低阻力、高孔隙的多孔过滤材料进行静电增强过滤。针对静电增强过滤，利用低阻力、高孔隙的多孔过滤材料进行静电增强过滤时阻力虽然相对较低，但过滤效率相比高效过滤材料的过滤效率还有待提高，且过滤阻力仍有降低的空间。

技术实现思路

[0003]基于此，有必要提供一种能够提高过滤效率以及降低过滤阻力的改性的多孔过滤材料的制备方法。
[0004]另，还有必要提供一种由上述制备方法制备的改性的多孔过滤材料。
[0005]本专利技术一方面提供了一种改性的多孔过滤材料的制备方法，包括以下步骤：
[0006]制备多孔过滤材料，所述多孔过滤材料具有孔隙；
[0007]将所述多孔过滤材料浸没到溶剂中；以及
[0008]将多巴胺盐酸盐加入到所述溶剂中进行聚合反应后生成聚多巴胺，并使所述聚多巴胺负载在所述多孔过滤材料的表面和所述孔隙内，从而得到改性的多孔过滤材料，以用于电强化过滤。
[0009]在一可能的实施例中，所述多巴胺盐酸盐和所述多孔过滤材料的质量比为1:2～1:3。
[0010]在一可能的实施例中，所述多孔过滤材料的材质为芳纶、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰胺、聚烯烃、活性炭以及纤维中的至少一种。
[0011]在一可能的实施例中，所述孔隙的内径为100～900μm，和/或所述纤维的直径为10～90μm。
[0012]在一可能的实施例中，在1米/秒的过滤风速下，所述多孔过滤材料单位毫米厚度的阻力小于5Pa。
[0013]在一可能的实施例中，所述溶剂为Tris盐酸缓冲液，所述Tris盐酸缓冲液的pH值为8～9。
[0014]在一可能的实施例中，所述聚合反应的时间大于12h。
[0015]在一可能的实施例中，将所述聚合反应之后，所述制备方法还包括：
[0016]从所述溶剂中取出所述多孔过滤材料，并进行清洗；以及
[0017]干燥取出的所述多孔过滤材料。
[0018]在一可能的实施例中，所述干燥的温度小于80℃。
[0019]本专利技术另一方面提供了一种由所述制备方法制备的改性的多孔过滤材料。
[0020]本专利技术利于多巴胺聚合负载的方式对所述多孔过滤材料进行改性，提高了所述多孔过滤材料的介电常数，使得所述改性的多孔过滤材料在极化电场中能够被感应出更多电荷，从而提高了所述改性的多孔过滤材料对荷电颗粒物的过滤效率。同时，所述聚多巴胺也改变了所述多孔过滤材料表面的微结构，并增加了所述多孔过滤材料的粗糙度，从而进一步提高了所述改性的多孔过滤材料对荷电颗粒物的过滤效率。另外，所述聚多巴胺也改变了所述多孔过滤材料内部的结构，从而降低了所述改性的多孔过滤材料的过滤阻力。
附图说明
[0021]图1为本专利技术提供一种改性的多孔过滤材料的制备流程图。
[0022]图2为本专利技术实施例5制备的未改性的多孔过滤材料的扫描电镜图。
[0023]图3为本专利技术实施例5制备的改性的多孔过滤材料的扫描电镜图。
[0024]图4为本专利技术实施例1～6制备的未改性的多孔过滤材料和改性的多孔过滤材料对直径为0.3μm颗粒物的过滤效率图。
[0025]图5为本专利技术实施例1～6制备的未改性的多孔过滤材料和改性的多孔过滤材料的过滤阻力图。
[0026]图6为本专利技术实施例1制备的未改性的多孔过滤材料和改性的多孔过滤材料在不同的风速下对直径为0.3μm颗粒物的过滤效率图。
[0027]图7为本专利技术实施例1制备的未改性的多孔过滤材料和改性的多孔过滤材料在不同的风速下的过滤阻力图。
具体实施方式
[0028]为了便于理解本专利技术，下面将参照相关附图对本专利技术进行更全面的描述。附图中给出了本专利技术的较佳实施例。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本专利技术的公开内容的理解更加透彻全面。
[0029]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0030]请参阅图1，本专利技术提供一种改性的多孔过滤材料的制备方法，包括以下步骤：
[0031]步骤S11，制备多孔过滤材料，所述多孔过滤材料具有孔隙。
[0032]在一实施例中，所述多孔过滤材料的材质为芳纶、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚酰胺(PA)、聚烯烃、活性炭以及纤维中的至少一种。在一实施例中，所述孔隙的内径为100～900μm。在一实施例中，所述纤维的直径为10～90μm。在一实施例中，所述纤维可为玻璃纤维。
[0033]其中，所述多孔过滤材料可采用熔喷或静电纺丝的方法制备。在一实施例中，在1米/秒的过滤风速下，所述多孔过滤材料单位毫米厚度的阻力可小于5Pa。
[0034]步骤S12，将所述多孔过滤材料浸没到溶剂中。
[0035]具体地，将所述多孔过滤材料浸没到由Tris盐酸缓冲液调配的pH值为8～9的缓冲
溶液中，搅拌10～30分钟以给所述多孔过滤材料营造碱性环境，从而有利于后续多巴胺材料的聚合负载。
[0036]步骤S13，将多巴胺盐酸盐加入到所述溶剂中进行聚合反应后生成聚多巴胺，并使所述聚多巴胺负载在所述多孔过滤材料的表面和所述孔隙内，从而得到改性的多孔过滤材料，以用于电强化过滤。
[0037]具体地，将所述多巴胺盐酸盐加入到所述溶剂中，充分搅拌混合12小时以上以使多巴胺在碱性的条件下发生聚合反应生成聚多巴胺，并使所述聚多巴胺负载在所述多孔过滤材料的表面和所述孔隙内，然后取出并清洗负载有聚多巴胺的所述多孔过滤材料至聚多巴胺无明显脱落，干燥后得到所述改性的多孔过滤材料。即负载有所述聚多巴胺的所述多孔过滤材料。
[0038]在一实施例中，所述多巴胺盐酸盐和所述多孔过滤材料的质量比可为1:2～1:3。
[0039]在一实施例中，所述干燥的温度小于80℃，以防止高温度破坏负载在所述多孔过滤材料上的聚多巴胺。
[0040]本专利技术利于多巴胺聚合负载的方式对所述多孔过滤材料进行改性，提高了所述多孔过滤材料的介电常数，使得所述改性的多孔过滤材料在极化电场中能够被感应出更多电荷，从而提高了所述改性的多孔过滤材料对荷电颗粒物的过滤效率。同时，所述聚多巴胺也改变了所述多孔过滤材料表面的微结构，并增加了所述多孔过滤材料的粗糙度，从而进一步提高了所述改性的多孔过滤材料对荷电颗粒物的过滤效率。另外，所述聚多巴胺也改变了所述多孔过滤材料内部的结构，从而降低了所述改性的多孔过滤材料的过滤阻力。
[0041]本发本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种改性的多孔过滤材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：制备多孔过滤材料，所述多孔过滤材料具有孔隙；将所述多孔过滤材料浸没到溶剂中；以及将多巴胺盐酸盐加入到所述溶剂中进行聚合反应后生成聚多巴胺，并使所述聚多巴胺负载在所述多孔过滤材料的表面和所述孔隙内，从而得到改性的多孔过滤材料，以用于电强化过滤。2.如权利要求1所述的改性的多孔过滤材料的制备方法，其特征在于，所述多巴胺盐酸盐和所述多孔过滤材料的质量比为1:2～1:3。3.如权利要求1所述的改性的多孔过滤材料的制备方法，其特征在于，所述多孔过滤材料的材质为芳纶、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰胺、聚烯烃、活性炭以及纤维中的至少一种。4.如权利要求3所述的改性的多孔过滤材料的制备方法，其特征在于，所述孔隙的内径为100～900μm，和/或所述纤维的直径为10～90μm。5.如权利要求1至4...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘开辉，刘骏，刘科海，田恩泽，陈镔，王恩哥，
申请(专利权)人：养生堂有限公司，
类型：发明
国别省市：