一种一氧化碳过滤材料及其应用

摘要

本发明属于过滤材料技术领域，特别涉及一种用于去除一氧化碳的过滤材料，包含微纤维、微米尺度颗粒和纳米催化剂，微米尺度颗粒与微纤维的结合点烧结在一起，形成三维网状结构的多孔复合材料，纳米催化剂以微米尺度颗粒为载体，纳米催化剂被均匀地束缚于多孔复合材料内。本发明材料适用范围广，常温及高温环境下均可使用；具有纳米级的孔状结构，扩大对纳米催化剂的吸附表面积和吸附量，扩大反应物与催化剂的接触面积，提高反应物与催化剂吸附、产物与催化剂解吸过程的传质与传热效率，提高反应效率。

主权项

一氧化碳过滤材料的制备方法，包含微纤维、微米尺度颗粒和纳米催化剂，所述微纤维的结合点交结在一起，形成三维网状结构，所述微米尺度颗粒被均匀地束缚于三维网状结构内形成多孔复合材料，所述纳米催化剂以微米尺度颗粒为载体，被均匀地负载于多孔复合材料内，其特征在于，包括以下步骤：第一步:依次将有机溶剂、助剂和微米尺度颗粒前驱物加入到水中，得到混合溶液，微米尺度颗粒前驱物：水：有机溶剂：助剂的摩尔比为1:4‑100:0‑150:0.1‑5，通过水解、陈化、浓缩、烘干、煅烧、研磨，得到微米尺度颗粒；所述微米尺度颗粒前驱物为四乙氧基硅烷(Si(OC₂H₅)₄)或仲丁醇铝(Al(C₄H₉O)₃)；所述有机溶剂为乙醇，助剂为硝酸；得到的微米尺度颗粒为直径为100‑1000μm，比表面积为100‑900m²/g的SiO₂颗粒或Al₂O₃颗粒；第二步:依次将填充剂、微纤维和第一步得到的微米尺度颗粒加入到水中，搅拌成均匀的浆液，填充剂:微纤维:微米尺度颗粒:水的重量比为1:1.5‑3:1‑10:500‑2000，所述填充剂是直径为10‑100um，长度为1‑5mm的非水溶性纤维素，微纤维是金属镍微纤维或不锈钢微纤维；第三步:将第二步制得的浆液加入水中，混和均匀后将水滤除，在过滤模具上形成湿滤饼，浆液与加入水的重量比为1:1‑20；第四步：将第三步制得的湿滤饼烘干，通过用5‑100公斤的压力进行压饼，在250‑1200℃的温度下于空气或H₂中烧结5‑120分钟，制得产品，焙烧成微纤维结构化的、具有纳米孔结构的微米尺度颗粒的多孔复合材料；第五步：将催化剂的前驱物溶解在有机溶剂中，前驱物为铂的前驱物；第六步：将第四步得到的多孔复合材料浸渍在第五步得到的溶液中，取出后，经过煅烧和还原，得到微纤维结构化负载型一氧化碳过滤材料。