一种可净化空气中雾霾的微孔炭‑金属复合膜制备方法

摘要

本发明公开了一种可净化空气中雾霾的微孔炭‑金属复合膜制备方法，该金属复合膜前驱体分子结构为具有规则孔道结构特征的聚酰亚胺聚合物。本发明涉及的微孔炭‑金属复合膜，生产过程绿色环保，具有耐高温、抗微生物、耐酸碱腐蚀及丰富的超细微孔结构等特性，对脱除空气中的PM2.5具有独特优势。本发明通过分子设计，合成具有高自由体积和呈现规则孔道结构特征的聚合物作为炭膜前驱体，在微观层面上对炭膜精细微孔结构和尺度进行构筑和调控，并有针对性地将具有催化降解氮氧化物的铂、铑、钯等金属负载到炭膜微孔表面，制备出具有高度净化分离PM2.5功能的综合性能优异，具有广阔应用前景的新型微孔炭‑金属复合膜，这种微孔炭‑金属复合膜。

主权项

一种可净化空气中雾霾的微孔炭‑金属复合膜制备方法，其特征在于其具有高自由体积和呈现规则孔道结构特征的聚酰亚胺聚合物为原料，制备聚酰亚胺高分子膜，通过改变炭化条件，制备具有不同平均孔径和孔径分布的用于满足不同分离目的的机械强度高、孔隙结构发达、分离性能好的炭膜，其包括如下具体步骤：(1)先采用聚酰亚胺聚合物做原料，将其溶解在溶剂N，N‑二甲基甲酰胺（DMF）或N，N‑二甲基乙酰胺（DMAC）或二甲基亚砜（DMSO）中制备聚酰亚胺高分子溶液； (2)再用刮膜器制成质地均匀、平直且表面光滑的原膜；(3)在室温下对原膜进行真空干燥处理；干燥时必须保证原膜中溶剂均匀挥发掉，干燥时间为10～30小时；(4)将干燥后的原膜放入炭化炉中，在惰性气体保护下进行炭化处理后便制备出所需的分离炭膜；（5）制备的分离炭膜表面上一起负载铂盐、铑盐、钯盐，并采用还原剂水合肼或维生素C将负载的铂盐、铑盐、钯盐还原为铂、铑、钯纳米粒子。