[发明专利]一种一氧化氮催化纳米膜及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及纳米复合材料领域，尤其涉及一种一氧化氮催化纳米膜及其制备方法。

背景技术

一氧化氮是氮的化合物，由于一氧化氮带有自由基，这使它化学性质非常活泼且具有顺磁性。当它与氧反应后，可形成具有腐蚀性的气体—二氧化氮。一氧化氮在标准状况下为无色气体，液态、固态呈蓝色。

健康危害：该品不稳定，在空气中很快转变为二氧化氮产生刺激作用。氮氧化物主要损害呼吸道。吸入初期仅有轻微的眼及呼吸道刺激症状，如咽部不适、干咳等。经数小时至十几小时或更长时间潜伏期后发生迟发性肺水肿、成人呼吸窘迫综合征，出现胸闷、呼吸窘迫、咳嗽、咯泡沫痰、紫绀等。可并发气胸及纵隔气肿。肺水肿消退后两周左右可出现迟发性阻塞性细支气管炎。一氧化氮浓度高可致高铁血红蛋白血症。

慢性影响：主要表现为神经衰弱综合征及慢性呼吸道炎症。个别病例出现肺纤维化。可引起牙齿酸蚀症。

环境危害：对环境有危害，对水体、土壤和大气可造成污染。

燃爆危险：该品助燃，有毒，具刺激性。

目前，在工厂排放的废气中、汽车尾气中均含有一氧化氮，这些废气未经处理直接排至空气中造成了环境的严重破坏，因此在废气排放前需要对其进行处理。

发明内容

解决的技术问题：为了获得一种一氧化氮处理效果好，且适用于工厂废气处理设备的膜材料，本发明提供了一种一氧化氮催化纳米膜及其制备方法。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种一氧化氮催化纳米膜，主要由以下组分按质量份数配比制成：活性炭纳米颗粒20～35份、氯化钴12～30份、溴化钴11～25份、乙二胺12～30份、聚碳酸酯13~30份、二甲基甲酸胺8~25份、丙烯酸甲酯8~24份、聚丙烯酰胺12~28份、水30～55份。

作为本发明的一种优选方案，所述一氧化氮催化纳米膜主要由以下组分按质量份数配比制成：活性炭纳米颗粒28份、氯化钴23份、溴化钴21份、乙二胺23份、聚碳酸酯22份、二甲基甲酸胺20份、丙烯酸甲酯18份、聚丙烯酰胺21份、水50份。

一种一氧化氮催化纳米膜的制备方法，包含以下步骤：

（1）将氯化钴和溴化钴按质量比0.5～3:2～7溶于乙二胺中，制成基液；

（2）将聚碳酸酯、二甲基甲酸胺、丙烯酸甲酯和聚丙烯酰胺置于反应釜中，在温度为580~760℃、压力为1.7~3.3MPa的条件下制成熔融物，并经干燥、粉碎制成粉末，粒径为40~90纳米；

（3）将步骤（2）制得的混合物加入步骤（1）获得的基液中，在温度为580~760℃、转速为1500~2500转/分钟条件下搅拌蒸发至粘稠状膏体；

（4）将活性炭纳米颗粒加入步骤（3）获得的膏体中，搅拌混合均匀；

（5）将步骤（4）获得的混合物涂布于模具中，在580~760℃、1.7~3.3MPa条件下压制成型，制得一氧化氮催化纳米膜。

作为本发明的一种优选技术方案，步骤（1）中将氯化钴和溴化钴按质量比2:5溶于乙二胺中，制成基液。

作为本发明的一种优选技术方案，步骤（2）中将聚碳酸酯、二甲基甲酸胺、丙烯酸甲酯和聚丙烯酰胺置于反应釜中，在温度为735℃、压力为3.1MPa的条件下制成熔融物，并经干燥、粉碎制成粉末，粒径为75纳米。

作为本发明的一种优选技术方案，步骤（3）中将步骤（2）制得的混合物加入步骤（1）获得的基液中，在温度为735℃、转速为2100转/分钟条件下搅拌蒸发至粘稠状膏体。

作为本发明的一种优选技术方案，步骤（5）中将步骤（4）获得的混合物涂布于模具中，在735℃、3.1MPa条件下压制成型，制得一氧化氮催化纳米膜。

有益效果

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

    （1）本发明制得的一氧化氮催化纳米膜能够有效处理一氧化氮，从而达到控制环境污染的目的；

（2）本发明制得的一氧化氮催化纳米膜耐高温，使用寿命长，适用于工厂废气处理装置、汽车排气管等高温条件。

具体实施方式

实施例1：

一种一氧化氮催化纳米膜，主要由以下组分按质量份数配比制成：活性炭纳米颗粒20份、氯化钴12份、溴化钴11份、乙二胺12份、聚碳酸酯13份、二甲基甲酸胺8份、丙烯酸甲酯8份、聚丙烯酰胺12份、水30份。

一种一氧化氮催化纳米膜的制备方法，包含以下步骤：

（1）将氯化钴和溴化钴按质量比0.5:2溶于乙二胺中，制成基液；