[发明专利]一种多功能泡沫吸附板及其制备方法

说明书

本发明提供了一种多功能泡沫吸附板及其制备方法。本发明的多功能泡沫吸附板，按重量份计，原料包括以下组分：海泡石和辅料组成的混合料100份，造孔剂0～12份、粘结剂10～30份，其中，混合料中，海泡石的重量份为70～90份，辅料的重量份为10～30份，海泡石和辅料的重量份之和为100份。本发明的多功能泡沫吸附板，保留了矿物的天然纳米孔结构同时又具有人造介孔，这种多级孔结构形式使材料具有极高的比表面积，保证了材料的高吸附容量和良好的吸附稳定性；具有矿物的天然属性，对有害分子和离子可以选择性吸附，并能与有害物质形成化学健，可使有害物质被固化和高效清除。

技术领域

本发明属于无机多孔材料制备技术领域，涉及一种多功能泡沫吸附板及其制备方法。

背景技术

海泡石矿物由于其独特的晶体结构，具有丰富的天然纳米孔道，其比表面积大、吸附性能强，是优良的空气过滤和吸附材料、催化剂载体、储能储热材料等，可以广泛应用于建筑节能、室内净化、大气治理、污水处理等诸多领域。

但是，这类型矿物材料都是粉体状，在存储、运输和使用过程中存在许多问题，例如使用不方便、回收困难。因此，需要将粉体原料进行固化，加工成块体或板体材料以方便使用；目前，矿物粉体成型的基本方法一般是压制成坯，然后高温烧结或水热固化。

CN106116282A公开了一种无机泡沫材料及其制备方法，该发明的无机泡沫材料采用粉煤灰、硅灰、碱激发剂组成原材料混合物，经过碱激发剂的混合、热处理而得到目标无机泡沫材料；其中各无机组分和水的摩尔比如下：SiO₂/Al₂O₃＝10～100，SiO₂/Na₂O＝1～20，Al₂O₃/Na₂O＝1～10，H2O/Na₂O＝1～30；充分搅拌混合后，根据对强度等指标的具体要求加入小于10wt％的聚丙烯纤维；然后，将混合物注入模具，在相对湿度为50％到100％之间对混合物进行热处理，热处理的温度范围为室温(RT)到700℃；在高温度保温10～100分钟后，制得具有不同性能指标的无机泡沫保温材料，该发明制备的无机泡沫材料具有良好的防火性能、绝热性能、较低的表观密度以及较低的成本。

CN103896624A公开了一种离心冷冻干燥技术制备梯度多孔陶瓷的方法，具体按照以下步骤实施：步骤1：按体积百分比分别取陶瓷粉末10％～40％，蒸馏水90％～60％，上述组分体积百分比之和为100％；步骤2：将陶瓷粉末加入蒸馏水中，均匀混合，得到体积浓度为10％～40％的陶瓷悬浊液；步骤3：按质量百分比分别取步骤2所得陶瓷悬浊液97％～88％，分散剂2％～8％，粘接剂1％～4％，上述组分质量百分比之和为100％；步骤4：将步骤3取得的分散剂和粘接剂加入陶瓷悬浊液中，均匀混合，得到陶瓷浆料；步骤5：将步骤4得到的陶瓷浆料注入底面为传热材料、侧面为保温材料的圆柱形模具中，然后将注入浆料的模具在离心机上以500rpm～3500rpm离心旋转1h～12h，然后将模具底部浸入-120℃～-30℃的液态冷源中并保持离心旋转；步骤6：陶瓷浆料完全冷冻后取出，置于压强为0～600Pa环境中低压干燥，得到梯度多孔陶瓷预制体；步骤7：将步骤6得到的梯度多孔陶瓷预制体在1250℃～1700℃的温度烧结，即制得梯度多孔陶瓷。该发明首先将陶瓷粉末、蒸馏水、分散剂和粘接剂配制成陶瓷浆料，注入模具后离心旋转并定向冷冻，再经低压干燥和烧结得到孔隙率呈连续梯度变化的多孔陶瓷，其解决了目前孔隙率呈梯度变化的多孔陶瓷界面处突变或呈阶梯式变化形成残余应力、导致材料失效的问题。