本發(fā)明涉及環(huán)保
技術領域：
，具體是一種吸附PM2.5的復合材料及其制備方法和應用。
背景技術：
：近些年來我國經濟發(fā)展迅速，人們生活水平顯著提高。但經濟發(fā)展的同時，也帶來了嚴峻的環(huán)境問題。能源燃燒、工業(yè)生產、汽車尾氣排放等排放的殘留物、尤其是PM2.5對人的呼吸健康影響巨大。PM2.5是指動力學當量直徑小于或等于2.5微米的顆粒物，可直接進入肺泡，進入血液循環(huán)，到達全身各處。隨著對大氣顆粒物的深入研究，人們逐漸認識到PM2.5對空氣環(huán)境污染和人體健康危害的嚴重性。將這類顆粒物去除是清潔空氣的必要程序。目前用于空氣PM2.5凈化的過濾材料，主要是多孔纖維，以丙綸、滌綸纖維無紡布為最好。其微觀結構是以直徑為50～100nm、長10～20μm纖維組成多孔的纖維薄膜。對空氣中懸浮顆粒(包含PM2.5)的過濾凈化主要是通過多層纖維進行阻隔，存在著過濾性能與透氣性相矛盾的問題，且無法有效解決?，F有技術中還有采用活性炭進行吸附PM2.5的研究，但是采用蒙脫石為原料來吸附PM2.5的研究極少，其本身吸附PM2.5的效果極差，需對其改進提高過濾材料對PM2.5凈化吸附效能，對解決空氣中PM2.5的污染具有重要意義。技術實現要素：本發(fā)明的目的在于提供一種吸附PM2.5的復合材料及其制備方法和應用，以解決上述
背景技術：
中提出的問題。為實現上述目的，本發(fā)明提供如下技術方案：一種吸附PM2.5的復合材料，由以下按照重量份的原料組成：蒙脫石38-46份、雙氧水32-40份、碳酸氫銨9-17份、瓜爾豆膠3-7份、聚乳酸15-23份、乙二胺5-12份。作為本發(fā)明進一步的方案：所述吸附PM2.5的復合材料，由以下按照重量份的原料組成：蒙脫石40-44份、雙氧水34-38份、碳酸氫銨11-15份、瓜爾豆膠4-6份、聚乳酸17-21份、乙二胺7-10份。作為本發(fā)明進一步的方案：所述吸附PM2.5的復合材料，由以下按照重量份的原料組成：蒙脫石42份、雙氧水36份、碳酸氫銨13份、瓜爾豆膠5份、聚乳酸19份、乙二胺8份。本發(fā)明另一目的是提供一種吸附PM2.5的復合材料的制備方法，由以下步驟組成：1)將乙二胺配制成質量含量為10％的乙二胺溶液，采用水作溶劑；將碳酸氫銨與蒙脫石研磨、過120目篩，然后置入聚四氟乙烯反應釜中，再加入乙二胺溶液并在92℃的溫度下密封攪拌45min，制得混合物A；2)將瓜爾豆膠、聚乳酸混合研磨、過120目篩，然后置入聚四氟乙烯反應釜中，再加入雙氧水并在67℃的溫度下密封攪拌50min，制得混合物B；3)將混合物A與混合物B混合后，在85℃的溫度下敞口攪拌22min，再在72℃的溫度下超聲處理10min，超聲功率為1000W，然后在85℃的溫度下攪拌至干，再在380℃的溫度下煅燒3.3h，即得復合材料。本發(fā)明另一目的是提供所述復合材料在空氣凈化中的應用。與現有技術相比，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明以蒙脫石為多孔原料，經乙二胺、碳酸氫銨處理后，再與經雙氧水處理后的瓜爾豆膠、聚乳酸進行復合再加工，形成一定厚度的具有吸附功能的復合材料，對空氣中微細、超微細顆粒(以PM2.5為例)具有極強的去除功能，且透氣性好，能夠滿足霧霾天氣條件下的吸附凈化功能。該方法生產成本低，操作工藝簡單，易于工業(yè)化生產。此外，在對PM2.5的檢測過程中，經本發(fā)明復合材料過濾后的氣體PM2.5的濃度最優(yōu)值達到低于15μg/m3，滿足國際標準PM2.5(24h平均值)要求的一級空氣標準，同時具有良好的通氣性。具體實施方式下面將結合本發(fā)明實施例，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。實施例1本發(fā)明實施例中，一種吸附PM2.5的復合材料，由以下按照重量份的原料組成：蒙脫石38份、雙氧水32份、碳酸氫銨9份、瓜爾豆膠3份、聚乳酸15份、乙二胺5份。將乙二胺配制成質量含量為10％的乙二胺溶液，采用水作溶劑；將碳酸氫銨與蒙脫石研磨、過120目篩，然后置入聚四氟乙烯反應釜中，再加入乙二胺溶液并在92℃的溫度下密封攪拌45min，制得混合物A。將瓜爾豆膠、聚乳酸混合研磨、過120目篩，然后置入聚四氟乙烯反應釜中，再加入雙氧水并在67℃的溫度下密封攪拌50min，制得混合物B。將混合物A與混合物B混合后，在85℃的溫度下敞口攪拌22min，再在72℃的溫度下超聲處理10min，超聲功率為1000W，然后在85℃的溫度下攪拌至干，再在380℃的溫度下煅燒3.3h，即得復合材料。實施例2本發(fā)明實施例中，一種吸附PM2.5的復合材料，由以下按照重量份的原料組成：蒙脫石46份、雙氧水40份、碳酸氫銨17份、瓜爾豆膠7份、聚乳酸23份、乙二胺12份。將乙二胺配制成質量含量為10％的乙二胺溶液，采用水作溶劑；將碳酸氫銨與蒙脫石研磨、過120目篩，然后置入聚四氟乙烯反應釜中，再加入乙二胺溶液并在92℃的溫度下密封攪拌45min，制得混合物A。將瓜爾豆膠、聚乳酸混合研磨、過120目篩，然后置入聚四氟乙烯反應釜中，再加入雙氧水并在67℃的溫度下密封攪拌50min，制得混合物B。將混合物A與混合物B混合后，在85℃的溫度下敞口攪拌22min，再在72℃的溫度下超聲處理10min，超聲功率為1000W，然后在85℃的溫度下攪拌至干，再在380℃的溫度下煅燒3.3h，即得復合材料。實施例3本發(fā)明實施例中，一種吸附PM2.5的復合材料，由以下按照重量份的原料組成：蒙脫石40份、雙氧水34份、碳酸氫銨11份、瓜爾豆膠4份、聚乳酸17份、乙二胺7份。將乙二胺配制成質量含量為10％的乙二胺溶液，采用水作溶劑；將碳酸氫銨與蒙脫石研磨、過120目篩，然后置入聚四氟乙烯反應釜中，再加入乙二胺溶液并在92℃的溫度下密封攪拌45min，制得混合物A。將瓜爾豆膠、聚乳酸混合研磨、過120目篩，然后置入聚四氟乙烯反應釜中，再加入雙氧水并在67℃的溫度下密封攪拌50min，制得混合物B。將混合物A與混合物B混合后，在85℃的溫度下敞口攪拌22min，再在72℃的溫度下超聲處理10min，超聲功率為1000W，然后在85℃的溫度下攪拌至干，再在380℃的溫度下煅燒3.3h，即得復合材料。實施例4本發(fā)明實施例中，一種吸附PM2.5的復合材料，由以下按照重量份的原料組成：蒙脫石44份、雙氧水38份、碳酸氫銨15份、瓜爾豆膠6份、聚乳酸21份、乙二胺10份。將乙二胺配制成質量含量為10％的乙二胺溶液，采用水作溶劑；將碳酸氫銨與蒙脫石研磨、過120目篩，然后置入聚四氟乙烯反應釜中，再加入乙二胺溶液并在92℃的溫度下密封攪拌45min，制得混合物A。將瓜爾豆膠、聚乳酸混合研磨、過120目篩，然后置入聚四氟乙烯反應釜中，再加入雙氧水并在67℃的溫度下密封攪拌50min，制得混合物B。將混合物A與混合物B混合后，在85℃的溫度下敞口攪拌22min，再在72℃的溫度下超聲處理10min，超聲功率為1000W，然后在85℃的溫度下攪拌至干，再在380℃的溫度下煅燒3.3h，即得復合材料。實施例5本發(fā)明實施例中，一種吸附PM2.5的復合材料，由以下按照重量份的原料組成：蒙脫石42份、雙氧水36份、碳酸氫銨13份、瓜爾豆膠5份、聚乳酸19份、乙二胺8份。將乙二胺配制成質量含量為10％的乙二胺溶液，采用水作溶劑；將碳酸氫銨與蒙脫石研磨、過120目篩，然后置入聚四氟乙烯反應釜中，再加入乙二胺溶液并在92℃的溫度下密封攪拌45min，制得混合物A。將瓜爾豆膠、聚乳酸混合研磨、過120目篩，然后置入聚四氟乙烯反應釜中，再加入雙氧水并在67℃的溫度下密封攪拌50min，制得混合物B。將混合物A與混合物B混合后，在85℃的溫度下敞口攪拌22min，再在72℃的溫度下超聲處理10min，超聲功率為1000W，然后在85℃的溫度下攪拌至干，再在380℃的溫度下煅燒3.3h，即得復合材料。對比例1除不含有乙二胺外，其原料含量及制備過程與實施例5一致。對比例2除不含有瓜爾豆膠外，其原料含量及制備過程與實施例5一致。對比例3除不含有乙二胺以及瓜爾豆膠外，其原料含量及制備過程與實施例5一致。實驗例檢測本發(fā)明實施例1-5所制復合材料的吸附PM2.5污染物的性能試驗依據HJ618-2011。實驗時間2015年11月。試驗裝置包括大氣采樣器(TH-150D2)、天平、恒溫恒濕箱，檢測時的環(huán)境溫度5.6℃，環(huán)境濕度20-40％。檢測方法：在真實大氣條件下，以100L/min流量進行連續(xù)抽氣3小時，同時設有空白樣采樣器和裝有本專利過濾材料后的采樣器?？瞻讟硬蓸悠髦兴占絇M2.5顆粒重量，除以所通過的空氣體積，即為真實大氣中PM2.5的含量。裝有本發(fā)明實施例過濾材料后所通過的大氣，再經過采用器所收集到PM2.5的重量，除以所通過的空氣體積，即為經樣品過濾后真實空氣中PM2.5的含量。兩項數據差值，除以未經本專利材料過濾真實大氣中PM2.5的含量，即為本專利材料對大氣中PM2.5的去除率。檢測結果見表2。表1空氣中PM2.5含量與空氣質量的關系表2復合材料對空氣中PM2.5的凈化效果空氣PM2.5含量，μg/m3吸附過濾后PM2.5含量，μg/m3PM2.5去除率％實施例145248.689.2實施例245546.289.8實施例347623.295.1實施例447221.295.5實施例547412.697.3對比例1375120.267.9對比例2385105.772.5對比例3382132.865.2表1提供了國內和國際關于大氣中PM2.5的標準。由檢測結果可知，本發(fā)明的復合材料在各原料的相互作用下可有效去除PM2.5污染物，使空氣質量達到二級或一級的水平。對于本領域技術人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實施例的細節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實現本發(fā)明。因此，無論從哪一點來看，均應將實施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權利要求的等同要件的含義和范圍內的所有變化囊括在本發(fā)明內。此外，應當理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但并非每個實施方式僅包含一個獨立的技術方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領域技術人員應當將說明書作為一個整體，各實施例中的技術方案也可以經適當組合，形成本領域技術人員可以理解的其他實施方式。當前第1頁1 2 3