本发明涉及道路工程
技术领域：
，具体涉及一种空气净化器用过滤网复合材料及其制备方法。
背景技术：
：随着环境变化，室内空气污染越来越严重，不仅含有一些甲醛、甲苯等有害气体和细颗粒物，还含有大量的细菌和真菌等，常见的有脑膜炎奈瑟氏菌、结核杆菌、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等，这些细菌会对人类的身体造成严重的损害。甲醛是公认的强毒物质,其对人体的毒害具有强毒性。近年来，居室装修造成室内空气甲醛污染及对人体危害的研究已成为社会关注热点。甲醛对人体健康的危害极大，室内空气甲醛含量大于0.1mg/m3就会对呼吸系统产生危害，高浓度甲醛对神经系统、免疫系统、肝脏都有危害，被世界卫生组织（who）确定为可疑致畸、致癌物质。目前，室内甲醛污染的处理方法主要采用甲醛清除剂和空气净化器净化处理。就空气净化器来说，其有效净化室内空气中甲醛主要通过滤芯材料来实现。目前空气净化器中除甲醛的滤芯材料主要有吸附性能的活性炭、或者装载光触媒的活性炭。优质活性炭的比表面积很大（高达3000平方米/克），是非极性吸附剂，具有很强的疏水性，因此活性炭对苯系物类的非极性物质具有良好的吸附性，但是对极性分子甲醛吸附性很差，因此活性炭无法有效通过吸附的方法去除空气中的甲醛。此外由于仅靠吸附的方法进行空气净化，存在吸附饱和和随环境条件变化易重新释放的缺点。由于目前光触媒可见光的利用效率很低，所以装载光触媒的活性炭需要提供紫外光源装置，这样一方面提高了装置的复杂性和成本，另一方面人造的紫外光源会造成另外一种形式的污染。因此从实用的角度，利用活性炭作为空气净化器滤芯材料消除甲醛的性能还有待于进一步优化。大多家商用新风系统和空气净化器利用紫外线和等离子等方法对空气进行杀菌，由于空气的流动性，这些方法杀菌效果不是很明显，且容易对人体产生潜在的危害，没有过滤效果。所以研究一种新型无毒、高效抑菌过滤材料具有重要的意义。技术实现要素：针对现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种空气净化器用过滤网复合材料，该过滤网复合材料中含有纳米金属铜、纳米氧化锌、纳米二氧化钛，在具有过滤作用的同时还有抑菌杀菌作用和甲醛去除效能，其pm2.5过滤效果好、甲醛去除率高、抑杀菌种类广、使用寿命长、材料安全环保，同时本发明提供的制备方法其材料成本较低、原料易得、且工艺简明，具有较高的实用价值和良好的应用前景。本发明解决技术问题采用如下技术方案：本发明提供了一种空气净化器用过滤网复合材料，包括以下重量份的原料：纳米铜5-10份、纳米氧化锌5-10份、浓度为40%的纳米二氧化钛水分散液10-15份、丙酮60-80份、环氧树脂2-5份、聚1，4-二苯基丁二炔1-5份、活性炭纤维30-40份。优选地，所述空气净化器用过滤网复合材料包括以下重量份的原料：纳米铜8份、纳米氧化锌80份、浓度为40%的纳米二氧化钛水分散液12份、丙酮70份、交联剂3.5份、聚1，4-二苯基丁二炔3份、活性炭纤维35份。本发明还提供了一种空气净化器用过滤网复合材料的制备方法，包括以下步骤：步骤一，将活性炭纤维先放入浓度为0.4-0.6mol/l的氢氧化钠溶液中浸泡0.3-0.5小时，用蒸馏水洗涤2-4次，再放入0.4-0.6mol/l的稀硝酸溶液中浸泡0.3-0.5小时，用蒸馏水洗涤2-4次，再放入0.4-0.6mol/l的乙醇溶液中浸泡0.3-0.5小时，用蒸馏水洗涤2-4次送入烘干箱在100-120℃下干燥10-15小时，得到改性活性炭纤维；步骤二，将环氧树脂、丙酮混合加入搅拌机中，在200-300r/min下搅拌1-3小时再加入聚1，4-二苯基丁二炔继续搅拌2-4小时得到混合液a；步骤三，将纳米铜、纳米氧化锌、浓度为40%的纳米二氧化钛水分散液、步骤二制得的混合液a混合加入搅拌机中在200-300r/min下搅拌1-3小时，再加入步骤一制备的改性活性炭纤维继续搅拌2-4小时后送入烘箱在85-95℃下干燥15-25小时得到发明的空气净化器用过滤网复合材料。优选地，所述步骤一为：将活性炭纤维先放入浓度为0.5mol/l的氢氧化钠溶液中浸泡0.4小时，用蒸馏水洗涤3次，再放入0.5mol/l的稀硝酸溶液中浸泡0.4小时，用蒸馏水洗涤3次，再放入0.5mol/l的乙醇溶液中浸泡0.4小时，用蒸馏水洗涤3次送入烘干箱在110℃下干燥13小时，得到改性活性炭纤维。优选地，所述纳米铜制备方法为：a、按重量份准备取聚乙烯吡咯烷酮3-5份、浓度为6%的水合肼水溶液130-150份、浓度为10mol/l的硫酸铜220-260份、浓氨水25-35份；b、取聚乙烯吡咯烷酮加入水合肼水溶液中，搅拌加热升温到70-80℃后，滴加硫酸铜与氨水，持续搅拌1h后，静置后减压抽滤，先后用蒸馏水、无水乙醇洗涤过滤，真空干燥20h后得到纳米铜。优选地，所述纳米氧化锌制备方法为：a、按重量份准备氧化锌5-10份、去离子水50-100份；b、将氧化锌置于去离子水中，搅拌升温至85-95℃后通入二氧化碳气体，通气6h后冷却，抽滤后将滤饼置于马弗炉中以450℃焙烧15小时后，研磨后得到纳米氧化锌。优选地，所述聚1，4-二苯基丁二炔制备方法为：a、按重量份准备十二烷基硫酸钠1-3份、0.3mol/l的氯化钠溶液2-5份、1，4-二苯基丁二炔单体5-7份、安息香甲醚环己烷0.1-0.3份、1-戊醇0.1-0.3份；b、将十二烷基硫酸钠加入氯化钠溶液充分搅拌溶解得到透明的溶液，然后加入1，4-二苯基丁二炔单体、安息香甲醚环己烷充分搅拌得到白色乳液，再加入1-戊醇混合均匀，在搅拌状态下置于紫外光中照射10小时得到聚1，4-二苯基丁二炔。优选地，所述步骤二为：将环氧树脂、丙酮混合加入搅拌机中，在250r/min下搅拌2小时再加入聚1，4-二苯基丁二炔继续搅拌3小时得到混合液a；优选地，所述步骤三为：将纳米铜、纳米氧化锌、浓度为40%的纳米二氧化钛水分散液、步骤二制得的混合液a混合加入搅拌机中在250r/min下搅拌2小时，再加入步骤一制备的改性活性炭纤维继续搅拌3小时后送入烘箱在90℃下干燥20小时得到发明的空气净化器用过滤网复合材料。与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：（1）本发明的一种空气净化器用过滤网复合材料添加了含有纳米金属铜和纳米氧化锌，金属铜可以阻止细菌的呼吸，同时也阻止细菌进行繁殖和破坏其dna。实验测试发现铜能够消灭致命的葡萄球菌、禽流感病毒等。氧化锌也具有很强的杀菌作用，特别是对大肠杆菌，杀菌率达到99％，使过滤材料在具有过滤作用的同时，还有自然抑菌的作用，对人体无害；含有两种抑菌纳米铜和纳米氧化锌两种抑菌材料，大大提高抑杀细菌的种类和效率。（2）本发明的一种空气净化器用过滤网复合材料添加了纳米二氧化钛水分散液，纳米二氧化钛水分散液具有纳米粉体料的特性外，还具有更高的活性、易加入等特性。该纳米二氧化钛分散液极大地发挥了纳米材料的作用，具有常温催化分解甲醛为二氧化碳和水的效果，协同酸化活性炭的吸附甲醛的性能，克服吸附饱和的缺点，具有长效、安全、环保的除甲醛性能（3）本发明的一种空气净化器用过滤网复合材料添加了活性炭纤维，并且对活性炭进行改性处理，一方面能增加其比表面积，提高其吸附活性，同时可以作为纳米二氧化钛的固化载体。（4）本发明的一种空气净化器用过滤网复合材料添加了聚1，4-二苯基丁二炔，该聚1，4-二苯基丁二炔具有可见光响应的特点，能够大大提高复合材料的光催化反应活性，提高复合材料对甲醛的降解率。（5）本发明的一种空气净化器用过滤网复合材料的制备方法材料成本较低、原料易得、且工艺简明，具有较高的实用价值和良好的应用前景。具体实施方式下面结合具体实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。实施例1.本实施例的空气净化器用过滤网复合材料，包括以下重量份的原料：纳米铜5份、纳米氧化锌5份、浓度为40%的纳米二氧化钛水分散液10份、丙酮60份、环氧树脂2份、聚1，4-二苯基丁二炔1份、活性炭纤维30份。本实施例的空气净化器用过滤网复合材料的制备方法，包括以下步骤：步骤一，将活性炭纤维先放入浓度为0.4mol/l的氢氧化钠溶液中浸泡0.3小时，用蒸馏水洗涤2次，再放入0.4mol/l的稀硝酸溶液中浸泡0.3小时，用蒸馏水洗涤2次，再放入0.4mol/l的乙醇溶液中浸泡0.3小时，用蒸馏水洗涤2次送入烘干箱在100℃下干燥10小时，得到改性活性炭纤维；步骤二，将环氧树脂、丙酮混合加入搅拌机中，在200r/min下搅拌1小时再加入聚1，4-二苯基丁二炔继续搅拌2小时得到混合液a；步骤三，将纳米铜、纳米氧化锌、浓度为40%的纳米二氧化钛水分散液、步骤二制得的混合液a混合加入搅拌机中在200r/min下搅拌1小时，再加入步骤一制备的改性活性炭纤维继续搅拌2小时后送入烘箱在85℃下干燥15小时得到发明的空气净化器用过滤网复合材料。本实施例中纳米铜制备方法为：a、按重量份准备取聚乙烯吡咯烷酮3份、浓度为6%的水合肼水溶液130份、浓度为10mol/l的硫酸铜220份、浓氨水25份；b、取聚乙烯吡咯烷酮加入水合肼水溶液中，搅拌加热升温到70℃后，滴加硫酸铜与氨水，持续搅拌1h后，静置后减压抽滤，先后用蒸馏水、无水乙醇洗涤过滤，真空干燥20h后得到纳米铜。本实施例中纳米氧化锌制备方法为：a、按重量份准备氧化锌5份、去离子水50份；b、将氧化锌置于去离子水中，搅拌升温至85℃后通入二氧化碳气体，通气6h后冷却，抽滤后将滤饼置于马弗炉中以450℃焙烧15小时后，研磨后得到纳米氧化锌。本实施例中聚1，4-二苯基丁二炔制备方法为：a、按重量份准备十二烷基硫酸钠1份、0.3mol/l的氯化钠溶液2份、1，4-二苯基丁二炔单体5份、安息香甲醚环己烷0.1份、1-戊醇0.1份；b、将十二烷基硫酸钠加入氯化钠溶液充分搅拌溶解得到透明的溶液，然后加入1，4-二苯基丁二炔单体、安息香甲醚环己烷充分搅拌得到白色乳液，再加入1-戊醇混合均匀，在搅拌状态下置于紫外光中照射10小时得到聚1，4-二苯基丁二炔。实施例2.本实施例的空气净化器用过滤网复合材料，包括以下重量份的原料：纳米铜10份、纳米氧化锌10份、浓度为40%的纳米二氧化钛水分散液15份、丙酮80份、环氧树脂5份、聚1，4-二苯基丁二炔5份、活性炭纤维40份。本实施例的空气净化器用过滤网复合材料的制备方法，包括以下步骤：步骤一，将活性炭纤维先放入浓度为0.6mol/l的氢氧化钠溶液中浸泡0.5小时，用蒸馏水洗涤4次，再放入0.6mol/l的稀硝酸溶液中浸泡0.5小时，用蒸馏水洗涤4次，再放入0.6mol/l的乙醇溶液中浸泡0.5小时，用蒸馏水洗涤4次送入烘干箱在120℃下干燥15小时，得到改性活性炭纤维；步骤二，将环氧树脂、丙酮混合加入搅拌机中，在300r/min下搅拌3小时再加入聚1，4-二苯基丁二炔继续搅拌4小时得到混合液a；步骤三，将纳米铜、纳米氧化锌、浓度为40%的纳米二氧化钛水分散液、步骤二制得的混合液a混合加入搅拌机中在300r/min下搅拌3小时，再加入步骤一制备的改性活性炭纤维继续搅拌4小时后送入烘箱在95℃下干燥25小时得到发明的空气净化器用过滤网复合材料。本实施例中纳米铜制备方法为：a、按重量份准备取聚乙烯吡咯烷酮5份、浓度为6%的水合肼水溶液150份、浓度为10mol/l的硫酸铜260份、浓氨水35份；b、取聚乙烯吡咯烷酮加入水合肼水溶液中，搅拌加热升温到80℃后，滴加硫酸铜与氨水，持续搅拌1h后，静置后减压抽滤，先后用蒸馏水、无水乙醇洗涤过滤，真空干燥20h后得到纳米铜。本实施例中纳米氧化锌制备方法为：a、按重量份准备氧化锌10份、去离子水100份；b、将氧化锌置于去离子水中，搅拌升温至95℃后通入二氧化碳气体，通气6h后冷却，抽滤后将滤饼置于马弗炉中以450℃焙烧15小时后，研磨后得到纳米氧化锌。本实施例中聚1，4-二苯基丁二炔制备方法为：a、按重量份准备十二烷基硫酸钠3份、0.3mol/l的氯化钠溶液5份、1，4-二苯基丁二炔单体7份、安息香甲醚环己烷0.3份、1-戊醇0.3份；b、将十二烷基硫酸钠加入氯化钠溶液充分搅拌溶解得到透明的溶液，然后加入1，4-二苯基丁二炔单体、安息香甲醚环己烷充分搅拌得到白色乳液，再加入1-戊醇混合均匀，在搅拌状态下置于紫外光中照射10小时得到聚1，4-二苯基丁二炔。实施例3.本实施例的空气净化器用过滤网复合材料，包括以下重量份的原料：纳米铜8份、纳米氧化锌80份、浓度为40%的纳米二氧化钛水分散液12份、丙酮70份、交联剂3.5份、聚1，4-二苯基丁二炔3份、活性炭纤维35份。本实施例的空气净化器用过滤网复合材料的制备方法，包括以下步骤：步骤一，将活性炭纤维先放入浓度为0.5mol/l的氢氧化钠溶液中浸泡0.4小时，用蒸馏水洗涤3次，再放入0.5mol/l的稀硝酸溶液中浸泡0.4小时，用蒸馏水洗涤3次，再放入0.5mol/l的乙醇溶液中浸泡0.4小时，用蒸馏水洗涤3次送入烘干箱在110℃下干燥13小时，得到改性活性炭纤维；步骤二，将环氧树脂、丙酮混合加入搅拌机中，在250r/min下搅拌2小时再加入聚1，4-二苯基丁二炔继续搅拌3小时得到混合液a；步骤三，将纳米铜、纳米氧化锌、浓度为40%的纳米二氧化钛水分散液、步骤二制得的混合液a混合加入搅拌机中在250r/min下搅拌2小时，再加入步骤一制备的改性活性炭纤维继续搅拌3小时后送入烘箱在90℃下干燥20小时得到发明的空气净化器用过滤网复合材料。本实施例中纳米铜制备方法为：a、按重量份准备取聚乙烯吡咯烷酮4份、浓度为6%的水合肼水溶液140份、浓度为10mol/l的硫酸铜240份、浓氨水30份；b、取聚乙烯吡咯烷酮加入水合肼水溶液中，搅拌加热升温到75℃后，滴加硫酸铜与氨水，持续搅拌1h后，静置后减压抽滤，先后用蒸馏水、无水乙醇洗涤过滤，真空干燥20h后得到纳米铜。本实施例中纳米氧化锌制备方法为：a、按重量份准备氧化锌7份、去离子水80份；b、将氧化锌置于去离子水中，搅拌升温至90℃后通入二氧化碳气体，通气6h后冷却，抽滤后将滤饼置于马弗炉中以450℃焙烧15小时后，研磨后得到纳米氧化锌。本实施例中聚1，4-二苯基丁二炔制备方法为：a、按重量份准备十二烷基硫酸钠2份、0.3mol/l的氯化钠溶液3.5份、1，4-二苯基丁二炔单体6份、安息香甲醚环己烷0.2份、1-戊醇0.2份；b、将十二烷基硫酸钠加入氯化钠溶液充分搅拌溶解得到透明的溶液，然后加入1，4-二苯基丁二炔单体、安息香甲醚环己烷充分搅拌得到白色乳液，再加入1-戊醇混合均匀，在搅拌状态下置于紫外光中照射10小时得到聚1，4-二苯基丁二炔。以上各实施例制备的空气净化器用过滤网复合材料的性能测试结果如下：甲醛去除率%pm2.5去除率%微生物去除率%实施例198.798.167.4实施例299.398.765.4实施例399.798.269.4对比例85.289.724.8本发明的空气净化器用过滤网复合材在具有过滤作用的同时还有抑菌杀菌作用和甲醛去除效能。其pm2.5过滤效果好、甲醛去除率高、抑杀菌种类广、使用寿命长、材料安全环保，同时本发明提供的制备方法其材料成本较低、原料易得、且工艺简明，具有较高的实用价值和良好的应用前景。对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。当前第1页12