[发明专利]纳米纤维复合材料过滤器、制造该材料的方法和过滤系统

权利要求书

1.一种多孔块纳米纤维复合材料过滤器，所述过滤器包括：

具有多个孔的多孔碳块；和

在所述多孔碳块的所述孔内形成的多个无机纳米纤维，使得所述多个无机纳米纤维连接到所述多孔碳块。

2.根据权利要求1所述的多孔块纳米纤维复合材料过滤器，其中所述多个无机纳米纤维不在所述孔内成团。

3.根据权利要求1所述的多孔块纳米纤维复合材料过滤器，其中所述多个无机纳米纤维在所述孔内形成矩阵和框架结构。

4.根据权利要求1所述的多孔块纳米纤维复合材料过滤器，其中所述无机纳米纤维是由下列材料中的至少一种材料形成的：铝酸盐、钛酸盐和无机氧化物。

5.根据权利要求1所述的多孔块纳米纤维复合材料过滤器，其中，所述无机纳米纤维包括勃姆石、γ氧化铝、α氧化铝、二氧化钛和氧化铁中的至少一种材料。

6.根据权利要求1所述的多孔块纳米纤维复合材料过滤器，其中所述无机纳米纤维是使用前体材料形成的，其中，所述前体材料包含下列材料中的至少一种：TiO₂、Al(OH)₃、Al(Ac)₂OH、和Al(Ac)(OH)₂。

7.一种用于制造多孔块纳米纤维复合材料的方法，所述方法包括：

在处理室的水中提供具有多个孔的多孔碳块和无机前体材料；以及

在所述多孔碳块的所述孔内，由所述无机前体材料水热法合成无机纳米纤维，以生成多孔块纳米纤维复合材料产品，使得所述无机纳米纤维连接到所述多孔碳块。

8.根据权利要求7所述的方法，其中所述水热法合成使得所述无机纳米纤维不在所述孔内成团。

9.根据权利要求7所述的方法，其中所述水热法合成使得所述无机纳米纤维在所述孔内形成矩阵和框架结构。

10.根据权利要求7所述的方法，其中所述无机纳米纤维是由下列材料中的至少一种材料形成的：铝酸盐、钛酸盐和无机氧化物。

11.根据权利要求7所述的方法，其中所述无机纳米纤维是勃姆石、γ氧化铝、和α氧化铝中的至少一种。

12.根据权利要求7所述的方法，其中所述无机前体材料是下列材料中的至少一种：TiO₂、Al(OH)₃、Al(Ac)₂OH、和Al(Ac)(OH)₂。

13.根据权利要求7所述的方法，其中所述水热法合成包括加热和加压中的至少一种。

14.根据权利要求13所述的方法，其中所述加热是加热至在125℃至200℃的范围中的温度。

15.根据权利要求13所述的方法，其中所述加压是加压到在50磅/平方英寸至100磅/平方英寸的范围中的压力。

16.根据权利要求7所述的方法，其中所述无机纳米纤维的干燥表面积为200m²/g至300m²/g。

17.根据权利要求7所述的方法，其中根据x射线衍射分析，所述无机纳米纤维为100％勃姆石。

18.根据权利要求7所述的方法，其中所述水热法合成的步骤进行至少5小时。

19.一种过滤系统，所述过滤系统包括：

具有入口和出口的流通室；和

设置在所述流通室内的多孔块纳米纤维复合材料过滤介质，所述多孔块纳米纤维复合材料过滤介质包括：

具有多个孔的多孔碳块；和

在所述多孔碳块的所述孔内形成的多个无机纳米纤维，使得所述多个无机纳米纤维连接到所述多孔碳块。

20.根据权利要求19所述的过滤系统，其中所述多个无机纳米纤维不在所述孔内成团。

21.根据权利要求19所述的过滤系统，其中所述多个无机纳米纤维在所述孔内形成矩阵和框架结构。

22.根据权利要求19所述的过滤系统，其中所述无机纳米纤维是由下列材料中的至少一种材料形成的：铝酸盐、钛酸盐和无机氧化物。