[发明专利]一种VOCs净化用炭纤维负载室温催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种VOCs净化用炭纤维负载室温催化剂的制备方法，其特征在于：

包括以下步骤：

步骤一、将硝酸锰、硝酸铜、硝酸铋和硝酸铈溶解于去离子水中，形成硝酸盐的水溶液；硝酸盐的水溶液中缓慢滴加与水体积相等的丙三醇，形成硝酸盐的醇溶液；搅拌均匀后调节pH值为2-5，形成前驱体溶液；硝酸锰、硝酸铜、硝酸铋和硝酸铈的摩尔比为3:1:0.5:0.5；加热搅拌前驱体溶液，形成粘滞的稠状凝胶体；然后干燥煅烧得到催化剂粉体；

步骤二、将催化剂粉体与10-40wt%的硅溶胶混合后球磨1-10h，形成混合溶胶，其中催化剂粉体与硅溶胶的质量比为1:1-1:4；将混合溶胶和预聚体混合搅拌5-30min，形成催化剂固化溶胶，其中催化剂固化溶胶中预聚体质量分数为1%-5%；预聚体为环氧丙烯酸酯、脂肪族聚氨酯六丙烯酸酯中的一种或者两种；

步骤三、将催化剂固化溶胶荷电喷涂到炭纤维表面，经紫外光照射固化在炭纤维表面；

进行荷电喷涂的装置包括雾化喷头和电极环；电极环内部均匀分布有若干放电尖端；雾化喷头设置在电极环的一侧，位于电极环的中心轴线上；炭纤维位于电极环的另一侧；

催化剂固化溶胶通过雾化喷头喷出，穿过电极环，喷涂到炭纤维表面；催化剂固化溶胶经过电极环时，电极环内的放电尖端对催化剂固化溶胶进行荷电，荷电后的雾滴受到电场作用进一步发生破碎；

所述雾化喷头与电极环之间的距离为2-10cm；电极环宽度为0.5-2cm，电极环直径为5-20cm，每个放电尖端长度0.5-2cm；

进行荷电喷涂的装置还包括流量计、柱塞泵和调压阀；流量计、柱塞泵、调压阀与雾化喷头依次连接，催化剂固化溶胶经过流量计、柱塞泵和调压阀从雾化喷头中喷出；流量计控制进入雾化喷头的催化剂固化溶胶流量为50-500ml/s；柱塞泵和调压阀将压力升高至0.15~0.5Mpa；

进行荷电喷涂的装置还包括电源、电磁阀和高压包；电源、电磁阀、高压包与电极环依次连接，为电极环供电；电源经过高压包电压升到至10-30kV。

2.根据权利要求1所述的VOCs净化用炭纤维负载室温催化剂的制备方法，其特征在于：

其中，步骤一中，前驱体溶液于40-80℃下搅拌直至形成粘滞的稠状凝胶体；稠状凝胶体于120~160℃下干燥1-3小时后，马弗炉中400~700℃下煅烧2-4小时形成催化剂粉体。

3.根据权利要求1所述的VOCs净化用炭纤维负载室温催化剂的制备方法，其特征在于：

其中，进行荷电喷涂的装置中，所述电极环和放电尖为铝合金、钢制或者不锈钢材质。

4.如权利要求1-3任意一项所述的制备方法制得的VOCs净化用炭纤维负载室温催化剂。