一种Ag/竹炭复合材料的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种Ag/竹炭复合材料的制备方法，可作为一种车内环境净化剂。
【背景技术】
[0002]2014年8-10月，中国消费者协会开展了车内空气挥发性有机物专项调查，结果显示，参考GB/T 27630-2011《乘用车内空气质量评价指南》，51辆测试样品车中，39.2%车的测试数值高于该标准中限值要求。而车内空气挥发性有机物包含多种对人体有害致癌物，如苯、甲苯、甲醛、乙醛等，同时也会引发头晕、头痛、记忆力下降等问题，从而导致交通事故。因此，做好车内空气净化至关重要。
【发明内容】
[0003]本发明是为了制备一种可用于车内空气净化及抑制微生物繁殖的环境处理剂，而提供一种Ag/竹炭复合材料的制备方法。
[0004]具有较高比表面积的竹炭有着优异的物理吸附能力，能有效吸附空气中的各种挥发性气体、固体小颗粒杂质，对车内空气起到良好的净化效果。同时，竹炭还能通过释放远红外线来提高空气中的负离子浓度，改善空气质量。在国际上，竹炭被誉为“21世纪环保新卫士”。
[0005]金属银是一种常见的优良无机抗菌材料，具有高效、广谱抗菌、无毒低味、安全环保等优点。研宄表明，纳米银粉的抗菌性能远远优于传统的银杀菌剂。
[0006]将纳米银负载于竹炭上能够有效防止纳米银粉团聚的现象，从而保持其优良的抑菌性能。
[0007]一种Ag/竹炭复合材料的制备方法分为两步，第一，采用CO2活化法得到高比表面积竹炭。第二，采用液相还原法将Ag负载于活化后竹炭，得到Ag/竹炭复合材料。
[0008]一种Ag/竹炭复合材料的制备方法，具体是按以下步骤完成的:步骤一、采用CO2活化法得到高比表面积竹炭:将竹炭粉末置于管式炉中，在CO2流量为100 ml/min的气氛下，以5 0C /min升温速率升温至400 °C -900 °C，保温0.5 h~2 h，即得活化后竹炭粉末。步骤二、采用液相还原法制备Ag/竹炭复合材料:将2mmol AgNO3溶于20ml去离子水中，加入0.5g~2g步骤一中活化后竹炭粉末，搅拌24h。然后将20ml 0.2mol/L的硼氢化钠溶液缓慢滴加入上述溶液，继续搅拌24h。采用过滤法，用去离子水洗掉多余的Ag+，最终得到黑色产物即为Ag/竹炭复合材料。
[0009]本发明优点:一、本发明采用CO2活化法得到高比表面积竹炭，环保无害，适于车内空气净化。二、本发明合成的环境处理剂具有长久使用性。在制备前驱体溶液时，经过长时间的浸渍，Ag+能够进入活性炭的孔道内，使得最终纳米Ag存在于活性炭的孔道内。一方面，外层的活性炭充当一层保护壳，保护Ag免遭外界环境的破坏。另一方面，竹炭复杂的孔道结构能防止抗菌剂纳米银团聚，从而保持其长久杀菌、抑菌性能。
[0010]采用X射线衍射技术(XRD)分析本发明制备的竹炭及Ag/竹炭复合材料物相，采用表面分析仪表征制备的Ag/竹炭复合材料的比表面积、孔容、孔径分布，采用抑菌圈法表征制备的Ag/竹炭复合材料的抗菌性能，结果表明本发明成功制备出了具有较大比表面积和优异抗菌性能的Ag/竹炭复合材料。
【附图说明】
[0011]图1是【具体实施方式】五制备的竹炭及Ag/竹炭复合材料的XRD图；图2是【具体实施方式】五制备得到的竹炭及Ag/竹炭复合材料的队物理吸附-脱附等温线；图3是【具体实施方式】五制备的Ag/竹炭复合材料对大肠杆菌的抑菌效果图。
[0012]【具体实施方式】一:一种Ag/竹炭复合材料制备方法，具体是按以下步骤完成的:步骤一、采用CO2活化法得到高比表面积竹炭:将竹炭粉末置于管式炉中，在CO2流量为100ml/min的气氛下，以5 °C/min升温速率升温至600°C，保温1.5 h，即得活化后竹炭粉末。步骤二、采用液相还原法制备Ag/竹炭复合材料:将2mmol AgNO3溶于20ml去离子水中，加入0.5g步骤一中活化后竹炭粉末，搅拌24h。然后将20ml 0.2mol/L的硼氢化钠溶液缓慢滴加入上述溶液，继续搅拌24h。采用过滤法，用去离子水洗掉多余的Ag+，最终得到黑色产物即为Ag/竹炭复合材料。
[0013]【具体实施方式】二: 一种Ag/竹炭复合材料制备方法，具体是按以下步骤完成的:步骤一、采用CO2活化法得到高比表面积竹炭:将竹炭粉末置于管式炉中，在CO2流量为100ml/min的气氛下，以5 °C/min升温速率升温至700°C，保温1.5 h，即得活化后竹炭粉末。步骤二、采用液相还原法制备Ag/竹炭复合材料:将2mmol AgNO3溶于20ml去离子水中，加入0.5g步骤一中活化后竹炭粉末，搅拌24h。然后将20ml 0.2mol/L的硼氢化钠溶液缓慢滴加入上述溶液，继续搅拌24h。采用过滤法，用去离子水洗掉多余的Ag+，最终得到黑色产物即为Ag/竹炭复合材料。
[0014]【具体实施方式】三:一种Ag/竹炭复合材料制备方法，具体是按以下步骤完成的:步骤一、采用CO2活化法得到高比表面积竹炭:将竹炭粉末置于管式炉中，在CO2流量为100ml/min的气氛下，以5 °C/min升温速率升温至800°C，保温1.5 h，即得活化后竹炭粉末。步骤二、采用液相还原法制备Ag/竹炭复合材料:将2mmol AgNO3溶于20ml去离子水中，加入0.5g步骤一中活化后竹炭粉末，搅拌24h。然后将20ml 0.2mol/L的硼氢化钠溶液缓慢滴加入上述溶液，继续搅拌24h。采用过滤法，用去离子水洗掉多余的Ag+，最终得到黑色产物即为Ag/竹炭复合材料。
[0015]【具体实施方式】四:一种Ag/竹炭复合材料制备方法，具体是按以下步骤完成的:步骤一、采用CO2活化法得到高比表面积竹炭:将竹炭粉末置于管式炉中，在CO2流量为100ml/min的气氛下，以5 °C/min升温速率升温至900°C，保温1.5 h，即得活化后竹炭粉末。步骤二、采用液相还原法制备Ag/竹炭复合材料:将2mmol AgNO3溶于20ml去离子水中，加入0.5g步骤一中活化后竹炭粉末，搅拌24h。然后将20ml 0.2mol/L的硼氢化钠溶液缓慢滴加入上述溶液，继续搅拌24h。采用过滤法，用去离子水洗掉多余的Ag+，最终得到黑色产物即为Ag/竹炭复合材料。
[0016]【具体实施方式】五:一种Ag/竹炭复合材料制备方法，具体是按以下步骤完成的:步骤一、采用CO2活化法得到高比表面积竹炭:将竹炭粉末置于管式炉中，在CO2流量为100ml/min的气氛下，以5 °C/min升温速率升温至800°C，保温1.5 h，即得活化后竹炭粉末。步骤二、采用液相还原法制备Ag/竹炭复合材料:将2mmol AgNO3溶于20ml去离子水中，加入Ig步骤一中活化后竹炭粉末，搅拌24h。然后将20ml 0.2mol/L的硼氢化钠溶液缓慢滴加入上述溶液，继续搅拌24h。采用过滤法，用去离子水洗掉多余的Ag+，最终得到黑色产物即为Ag/竹炭复合材料。
[0017]【具体实施方式】六:一种Ag/竹炭复合材料制备方法，具体是按以下步骤完成的:步骤一、采用CO2活化法得到高比表面积竹炭:将竹炭粉末置于管式炉中，在CO2流量为100ml/min的气氛下，以5 °C/min升温速率升温至800°C，保温1.5 h，即得活化后竹炭粉末。步骤二、采用液相还原法制备Ag/竹炭复合材料:将2mmol AgNO3溶于20ml去离子水中，加入1.5 g步骤一中活化后竹炭粉末，搅拌24h。然后将20ml 0.2mol/L的硼氢化钠溶液缓慢滴加入上述溶液，继续搅拌24h。采用过滤法，用去离子水洗掉多余的Ag+，最终得到黑色产物即为Ag/竹炭复合材料。
[0018]图1是【具体实施方式】五制备的竹炭及Ag/竹炭复合材料的XRD图，从图中可以观察到Ag的标准衍射峰以及代表竹炭的无定形碳衍射峰，说明成功合成Ag/竹炭复合材料。
[0019]图2是【具体实施方式】五制备得到的竹炭及Ag/竹炭复合材料的队物理吸附-脱附等温线，从图中可以看出，Ag/竹炭复合材料具有与竹炭相似的H2型滞后环，说明Ag/竹炭复合材料保留了竹炭的孔道结构。而且数据表明Ag/竹炭复合材料的比表面积可达827.62m2/g，具有优异的吸附性能，能用于车内空气净化。
[0020]图3是【具体实施方式】五制备的Ag/竹炭复合材料对大肠杆菌的抑菌效果图。从图中可以看出，Ag/竹炭复合材料具有明显的抑菌效果，能用于抑制车内微生物繁殖。
【主权项】
1.一种Ag/竹炭复合材料的制备方法，其特征在于该复合材料制备方法是按以下步骤完成的:步骤一、采用CO2活化法得到高比表面积竹炭:将竹炭粉末置于管式炉中，在CO2流量为100 ml/min的气氛下，以5 °C/min升温速率升温至400°C ~900°C，保温0.5 h~2 h，即得活化后竹炭粉末；步骤二、采用液相还原法制备Ag/竹炭复合材料:将2mmol AgNO3溶于20ml去离子水中，加入0.5g~2g步骤一中活化后竹炭粉末，搅拌24h;然后将20ml 0.2mol/L的硼氢化钠溶液缓慢滴加入上述溶液，继续搅拌24h ;采用过滤法，用去离子水洗掉多余的Ag+，最终得到黑色产物，即是一种Ag/竹炭复合材料。2.根据权利要求1中所述的一种Ag/竹炭复合材料的制备方法，其特征在于竹炭粉具有较高的比表面积，可达550?950m2/g。
【专利摘要】本发明涉及一种Ag/竹炭复合材料制备方法，首先，采用CO2活化法得到高比表面积竹炭，然后通过液相还原法，在活化炭基础上进行纳米Ag负载。研究表明该Ag/竹炭复合材料具有较高的比表面积和优异的抗菌性能。同时该复合材料安全、环保、无毒，具有长久使用性，可作为一种车内环境净化剂，有效吸附车内空气挥发性有机物及抑制微生物繁殖。
【IPC分类】A01P1/00, B01J20/28, B01J20/20, A01N25/08, A01N59/16, B01J20/30
【公开号】CN104886138
【申请号】CN201510344992
【发明人】王新庆, 王攀峰, 徐靖才, 金顶峰, 吴伟香, 彭晓领, 叶新军, 洪波, 金红晓, 葛洪良
【申请人】徐靖才
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年6月22日