一种硒氧化铋负载纤维及其制备方法和应用与流程

本发明属于过滤材料制备，具体涉及一种bi2seo5负载纤维及其制备方法和应用。

背景技术：

1、静电过滤器是利用高压静电场使微粒荷电，然后被集尘板捕集的空气过滤器。静电过滤器具有处理烟气量大、可以处理高温烟气等优点。过滤纤维是影响静电过滤器性能的关键材料之一，在尽量不增加阻力的情况下通过提升过滤纤维的过滤效率可以大幅提升过滤器的性能。在相同条件下，在过滤纤维表面负载高介电性物质后可以提升过滤器的过滤效率。

2、bi2seo5(硒氧化铋)的高介电常数高达21，是高介电物质之一。bi2seo5的层状溶液制备困难，采用溶液法在纤维表面负载bi2seo5存在一定难度。另外，采用溶液法在纤维表面进行负载介电物质，其与纤维的结合力比较弱，易发生脱落。如何使bi2seo5负载在纤维表面发挥其高介电性能，进而提高过滤纤维的过滤效率具有重要意义。

技术实现思路

1、因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中采用溶液法难以将bi2seo5负载在纤维表面以及如何提高过滤纤维的过滤效率等陷，从而提供一种bi2seo5负载纤维及其制备方法和应用。

2、为此，本发明提供了以下技术方案。

3、本发明提供了一种bi2seo5负载纤维的制备方法，包括：采用溅射的方法至少在纤维基体的一个表面上沉积bi2seo5。

4、进一步地，采用溅射的方法在所述纤维基体的两个表面沉积bi2seo5。

5、进一步地，所述溅射的参数：电流为0.2-1a；和/或，时间为1-10min。通过控制溅射的参数可以进一步保证bi2seo5能够稳定的负载的纤维基体表面，以及调整其在纤维基体的负载量，进一步保证过滤效率；在本发明中，溅射的电流可以为0.3a、0.4a、0.6a、0.7a、0.8a、0.9a中的任意数值或任意两个数值的组合之间的数值；时间可以为2min、3min、4min、5min、6min、7min、8min、9min中的任意数值或任意两个数值的组合之间的数值。

6、进一步地，所述溅射的温度不高于60℃；

7、优选地，所述溅射是在室温条件下进行的；与现有技术相比，本发明对溅射条件要求少，在室温条件下就可以实现。

8、优选地，在进行所述溅射时，还包括通入保护气体的步骤；

9、优选地，所述保护气体流量为10-100cm3/min；

10、优选地，所述保护气体为氮气和氩气中的至少一种。

11、所述纤维基体的厚度为1-5mm；通过控制纤维基体的厚度可以进一步保证bi2seo5在纤维基体上的负载效果；具体地，纤维基体的厚度可以为2mm、3mm、4mm等。

12、优选地，若干纤维丝交错形成所述纤维基体；

13、优选地，所述纤维丝的直径为10-100μm；

14、优选地，所述纤维基体为pet、pp、pvdf和纤维素纤维中的至少一种。

15、进一步地，本发明提供了一种上述制备方法制得的bi2seo5负载纤维。

16、此外，本发明还提供了一种复合纤维，至少包括一层上述制备方法制得的bi2seo5负载纤维。

17、进一步地，当所述复合纤维包括至少两层所述bi2seo5负载纤维时，不同的bi2seo5负载纤维中的纤维基体可以相同或不同；

18、优选地，所述复合纤维还包括所述纤维基体。

19、所述复合纤维包括1-5层所述bi2seo5负载纤维；

20、优选地，所述复合纤维包括1-3层所述bi2seo5负载纤维。

21、例如，复合纤维包括两层负载纤维时，这两层负载纤维中的纤维基体可以分别为pet和pvdf；再如，复合纤维包括三层负载纤维，三层负载纤维中的纤维基体可以均不相同，也可以完全相同。本领域技术人员可以根据需要对复合纤维中的纤维基体的种类、负载纤维的层数等进行调整，还可以将未负载的纤维基体通过叠加的方式与负载的纤维进组装。

22、更进一步地，本发明还提供了一种静电过滤器，包括上述复合纤维。

23、本发明技术方案，具有如下优点：

24、1.本发明提供的bi2seo5负载纤维的制备方法，该制备方法包括采用溅射的方法至少在纤维基体的一个表面上沉积bi2seo5。该方法通过在纤维基体表面溅射bi2seo5可以大幅度提升静电过滤器的过滤效率，在相同的过滤效率要求下，该方法得到的bi2seo5负载纤维能减少级联或者降低极化电压等参数，增加整体的安全性，节省成本和能耗。

25、进一步地，本发明将bi2seo5负载在纤维表面，克服了溶液法难以将bi2seo5负载在纤维表面的难题，且bi2seo5与纤维基体的结合力较高，难以发生脱落，在不增加过滤阻力的情况下可以大大提高过滤效率。

26、2.本发明提供的bi2seo5负载纤维的制备方法，通过调整溅射的相关参数，如溅射时间、电流等可以调整bi2seo5在纤维上的负载量，通过调整纤维基体的厚度等，可以进一步保证bi2seo5在纤维基体上的负载效果，进一步保证整个负载纤维的过滤效率。

技术特征：

1.一种bi2seo5负载纤维的制备方法，其特征在于，包括：采用溅射的方法至少在纤维基体的一个表面上沉积bi2seo5。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，采用溅射的方法在所述纤维基体的两个表面沉积bi2seo5。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述溅射的参数：电流为0.2-1a；和/或，时间为1-10min。

4.根据权利要求1-3任一项所述的制备方法，其特征在于，所述溅射的温度不高于60℃；

5.根据权利要求1-4任一项所述的制备方法，其特征在于，所述纤维基体的厚度为1-5mm；

6.权利要求1-5任一项所述制备方法制得的bi2seo5负载纤维。

7.一种复合纤维，其特征在于，至少包括一层所述权利要求1-5任一项所述制备方法制得的bi2seo5负载纤维。

8.根据权利要求7所述的复合纤维，当所述复合纤维包括至少两层所述bi2seo5负载纤维时，不同的bi2seo5负载纤维中的纤维基体可以相同或不同；

9.根据权利要求7或8所述的复合纤维，其特征在于，所述复合纤维包括1-5层所述bi2seo5负载纤维；

10.一种静电过滤器，其特征在于，包括权利要求7-9任一项所述的复合纤维。

技术总结
本发明属于过滤材料制备技术领域，具体涉及一种硒氧化铋负载纤维及其制备方法和应用。该制备方法包括采用溅射的方法至少在纤维基体的一个表面上沉积Bi<subgt;2</subgt;SeO<subgt;5</subgt;。该方法通过在纤维基体表面溅射Bi<subgt;2</subgt;SeO<subgt;5</subgt;可以大幅度提升静电过滤器的过滤效率，在相同的过滤效率要求下，该方法得到的Bi<subgt;2</subgt;SeO<subgt;5</subgt;负载纤维能减少级联或者降低极化电压等参数，增加整体的安全性，节省成本和能耗。

技术研发人员：张超,田恩泽,刘科海,陈镔,刘开辉,王恩哥
受保护的技术使用者：松山湖材料实验室
技术研发日：
技术公布日：2024/3/17