[0012] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
[0013] 下面对本发明实施例的用于空气污染治理的吸附材料及其制备方法进行具体说明。
[0014] 本发明的用于空气污染治理的吸附材料的制备方法可以包括制备吸附基体、制备吸附补充剂以及将吸附补充剂附着于吸附基体。
[0015] 详细地，上述吸附基体的制备包括将100-200重量份的木炭粉末、20-50的羧甲基纤维素钠、50-100重量份的竹纤维粉末、10-20重量份的氧化钛和1-5重量份的氧化锆混合，得到混合物。木炭粉末具有大量的孔隙、比表面积大，能够吸收多种污染物质，达到净化空气的作用；羧甲基纤维素钠能够在混合物中作为粘合剂，增强混合物被热压后的结块能力，并且还能够增强制得的吸附材料的污染物吸附能力；竹纤维粉末具有较强的透气性、耐磨性等，进而可以促进吸附基体对污染物的吸附能力的提升，且还能抗菌、抑菌等，进一步增强吸附基体对空气污染的治理能力；氧化钛和氧化锆均是光催化剂，在吸附基体中添加少量的光催化剂，可以在利用该吸附材料进行空气污染治理时，进一步利用光催化剂将有机污染物等分解。
[0016] 将上述混合物进行热压、粉碎和烧结，热压包括第一次热压和第二次热压，第一次热压包括在温度为300-600℃、压力为1-2MPa条件下压制，再以0.2-0.5MPa/min的减压速率进行减压，直到压力为标准大气压(0.1MPa)结束第一次热压。在高压高温条件下进行混合物的热压可以将混合物快速地粘接为一体，热压后选用较慢地减压速率进行减压，一方面可以在减压的同时进一步提升混合物的粘接效果，另一方面可以增加粘接的混合物中孔隙的内壁的机械强度，从而提高制得的吸附基体的吸附效果，以及使吸附基体在多次使用后仍然具有突出的吸附能力，还有一方面可以避免压制成型的混合物在减压时被破坏。
[0017] 第二次热压包括在温度为300-600℃、压力为3-5MPa条件下压制，然后在1-5s之内完成减压，制得粗基体。第二次热压时的压强高于第一次热压，可以时混合物的原材料之间粘接的更加牢靠、稳定，还可以使粗基体孔隙的内壁进一步被强化，进而使粗基体的孔隙不容易被破坏，提升粗基体对污染物的吸附效果，并且提高制得的吸附材料的重复使用效果。在第二次热压后采用瞬间减压，可以给粗基体提供瞬间爆炸的效果，使粗基体上的孔隙被扩大，增加粗基体的比表面积，提高污染物的吸附效果。
[0018] 作为优选，第一次热压和第二次热压的时间均可以为30-60min，时间过短可能导致粘接不稳定、不牢靠；时间过长可能导致粘接在一起的混合物破碎，反而降低热压的效果。
[0019] 上述粉碎包括将粗基体粉碎为粒径为250-450目的粗基体粉末；烧结包括在200-500℃的条件下对粗基体粉末进行煅烧。将热压成型的粗基体粉碎后在烧结，可以提高制得吸附材料的比表面积，提升吸附效果。
[0020] 作为优选，在进行粗基体粉末的烧结时，还可以往烧结腔中通入二氧化碳；在烧结时通二氧化碳气体，可以进一步增加吸附基体的孔隙率，提高吸附效果。进一步地，二氧化碳气体可以是间歇性通入的，每烧结10-15min，通二氧化碳气体30-60s，直到烧结结束。间歇性的通二氧化碳气体，一方面确保吸附基体具有足够多的孔隙，另一方面确保粗基体粉末烧结的牢固性，使吸附基体不容易被损坏，进而确保了该吸附材料的重复使用率。需要说明的是，烧结的时间可以是1-2h。
[0021] 制备上述吸附补充剂可以包括将100-150重量份的吸附树脂、10-20重量份的活性铝和10-20重量份的沸石粉混合。吸附树脂具有多孔立体结构，能够高效地吸附多种污染物，且吸附树脂还能够促进吸附补充剂稳定地附着于吸附基体；活性铝也具有突出的空气污染的治理效果；沸石粉具有多孔的结构，能够提高吸附材料的吸附性，同时能够给吸附补充剂中的吸附树脂提供通气通道，使吸附树脂的吸附效果被充分发挥提高吸附材料的吸附能力。需要说明的是，上述蛭石粉末的粒径可以是400-600目的，适宜的蛭石粉末粒径可以确保充足的气体吸附气道，提供吸附效率。
[0022] 制备吸附补充剂还包括：先将吸附树脂加热至50-60℃，在将活性铝混合，在将温度升高至60-70℃，再添加沸石粉。按照上述方式进行吸附补充剂的制备，可以使上述三种原料被混合均匀，并且确保吸附树脂具有充足的通气通道，即确保吸附补充剂的高效吸附能力。
[0023] 将吸附补充剂附着于吸附基体的方法可以是：将吸附基体的温度控制于80-120℃，再将吸附补充剂预热至60-80℃，再将预热后的吸附补充剂涂抹于预热后的吸附基体，并烘制，烘制的温度可以是80-100℃。分别将吸附基体和吸附补充剂预热后再涂抹、烘制，可以提高吸附基体和吸附补充剂的粘接强度，避免吸附补充剂在长时间的使用后从吸附基体脱落，也避免吸附基体受到机械冲击而损坏，进而可以提高该吸附材料的重复使用率。
[0024] 以下结合实施例对本发明的用于空气污染治理的吸附材料及其制备方法作进一步的详细描述。
[0025] 实施例1
[0026] 制备吸附基体：将100重量份的木炭粉末、20的羧甲基纤维素钠、50重量份的竹纤维粉末、10重量份的氧化钛和1重量份的氧化锆混合，得到混合物；将混合物进行热压、粉碎和烧结，热压分为第一次热压和第二次热压，第一次热压在温度为300℃、压力为2MPa条件下压制60min，再以0.5MPa/min的减压速率进行减压直到压力为标准大气压(0.1MPa)，结束第一次热压；第二次热压在温度为600℃、压力为3MPa条件下压制30min，然后在5s之内完成减压，制得粗基体；将粗基体粉碎为粒径为250目的粗基体粉末；将上述粗基体粉末在200℃的条件下烧结。
[0027] 先将100重量份的吸附树脂加热至50℃，在将10重量份的活性铝混合，在将温度升高至60℃，再添加10重量份的沸石粉(400目)，制得吸附补充剂。
[0028] 将吸附基体的温度预热至80℃，再将吸附补充剂预热至60℃，再将预热后的吸附补充剂涂抹于预热后的吸附基体，并在80℃条件下烘制，即可制得用于空气污染治理的吸附材料。
[0029] 实施例2
[0030] 制备吸附基体：将200重量份的木炭粉末、50的羧甲基纤维素钠、100重量份的竹纤维粉末、20重量份的氧化钛和5重量份的氧化锆混合，得到混合物；将混合物进行热压、粉碎和烧结，热压分为第一次热压和第二次热压，第一次热压在温度为600℃、压力为1MPa条件下压制30min，再以0.2MPa/min的减压速率进行减压直到压力为标准大气压(0.1MPa)，结束第一次热压；第二次热压在温度为300℃、压力为5MPa条件下压制60min，然后在1s之内完成减压，制得粗基体；将粗基体粉碎为粒径为450目的粗基体粉末；将上述粗基体粉末在500℃的条件下烧结1h，且在烧结的过程中每烧结10min，通二氧化碳气体30s。
[0031] 先将150重量份的吸附树脂加热至60℃，在将20重量份的活性铝混合，在将温度升高至70℃，再添加20重量份的沸石粉(600目)，制得吸附补充剂。
[0032] 将吸附基体的温度预热至120℃，再将吸附补充剂预热至80℃，再将预热后的吸附补充剂涂抹于预热后的吸附基体，并在100℃条件下烘制，即可制得用于空气污染治理的吸附材料。
[0033] 实施例3
[0034] 制备吸附基体：将150重量份的木炭粉末、30的羧甲基纤维素钠、80重量份的竹纤维粉末、15重量份的氧化钛和3重量份的氧化锆混合，得到混合物；将混合物进行热压、粉碎和烧结，热压分为第一次热压和第二次热压，第一次热压在温度为400℃、压力为1.5MPa条件下压制50min，再以0.3MPa/min的减压速率进行减压直到压力为标准大气压(0.1MPa)，结束第一次热压；第二次热压在温度为450℃、压力为4MPa条件下压制45min，然后在3s之内完成减压，制得粗基体；将粗基体粉碎为粒径为300目的粗基体粉末；将上述粗基体粉末在300℃的条件下烧结2h，且在烧结的过程中每烧结15min，通二氧化碳气体60s。
[0035] 先将120重量份的吸附树脂加热至55℃，在将15重量份的活性铝混合，在将温度升高至65℃，再添加15重量份的沸石粉(500目)，制得吸附补充剂。
[0036] 将吸附基体的温度预热至100℃，再将吸附补充剂预热至70℃，再将预热后的吸附补充剂涂抹于预热后的吸附基体，并在90℃条件下烘制，即可制得用于空气污染治理的吸附材料。
[0037] 实施例4
[0038] 制备吸附基体：将170重量份的木炭粉末、40的羧甲基纤维素钠、70重量份的竹纤维粉末、12重量份的氧化钛和4重量份的氧化锆混合，得到混合物；将混合物进行热压、粉碎和烧结，热压分为第一次热压和第二次热压，第一次热压在温度为420℃、压力为1.8MPa条件下压制50min，再以0.4MPa/min的减压速率进行减压直到压力为标准大气压(0.1MPa)，结束第一次热压；第二次热压在温度为500℃、压力为4.5MPa条件下压制42min，然后在4s之内完成减压，制得粗基体；将粗基体粉碎为粒径为300目的粗基体粉末；将上述粗基体粉末在400℃的条件下烧结1.5h，且在烧结的过程中每烧结12min，通二氧化碳气体40s。
[0039] 先将130重量份的吸附树脂加热至52℃，在将16重量份的活性铝混合，在将温度升高至68℃，再添加11重量份的沸石粉(450目)，制得吸附补充剂。
[0040] 将吸附基体的温度预热至110℃，再将吸附补充剂预热至72℃，再将预热后的吸附补充剂涂抹于预热后的吸附基体，并在95℃条件下烘制，即可制得用于空气污染治理的吸附材料。
[0041] 实施例5
[0042] 制备吸附基体：将180重量份的木炭粉末、45的羧甲基纤维素钠、75重量份的竹纤维粉末、16重量份的氧化钛和3.5重量份的氧化锆混合，得到混合物；将混合物进行热压、粉碎和烧结，热压分为第一次热压和第二次热压，第一次热压在温度为550℃、压力为1.6MPa条件下压制52min，再以0.25MPa/min的减压速率进行减压直到压力为标准大气压(0.1MPa)，结束第一次热压；第二次热压在温度为350℃、压力为3.5MPa条件下压制45min，然后在2s之内完成减压，制得粗基体；将粗基体粉碎为粒径为300目的粗基体粉末；将上述粗基体粉末在250℃的条件下烧结1.6h，且在烧结的过程中每烧结11min，通二氧化碳气体38s。
[0043] 先将125重量份的吸附树脂加热至50℃，在将13重量份的活性铝混合，在将温度升高至65℃，再添加16重量份的沸石粉(550目)，制得吸附补充剂。
[0044] 将吸附基体的温度预热至110℃，再将吸附补充剂预热至72℃，再将预热后的吸附补充剂涂抹于预热后的吸附基体，并在85℃条件下烘制，即可制得用于空气污染治理的吸附材料。
[0045] 实施例6
[0046] 制备吸附基体：将155重量份的木炭粉末、32的羧甲基纤维素钠、65重量份的竹纤维粉末、13重量份的氧化钛和2.5重量份的氧化锆混合，得到混合物；将混合物进行热压、粉碎和烧结，热压分为第一次热压和第二次热压，第一次热压在温度为440℃、压力为1.8MPa条件下压制42min，再以0.3MPa/min的减压速率进行减压直到压力为标准大气压(0.1MPa)，结束第一次热压；第二次热压在温度为500℃、压力为3MPa条件下压制50min，然后在4s之内完成减压，制得粗基体；将粗基体粉碎为粒径为350目的粗基体粉末；将上述粗基体粉末在300℃的条件下烧结1.2h，且在烧结的过程中通入二氧化碳气体。
[0047] 先将135重量份的吸附树脂加热至55℃，在将17重量份的活性铝混合，在将温度升高至67℃，再添加13重量份的沸石粉(450目)，制得吸附补充剂。
[0048] 将吸附基体的温度预热至110℃，再将吸附补充剂预热至72℃，再将预热后的吸附补充剂涂抹于预热后的吸附基体，并在95℃条件下烘制，即可制得用于空气污染治理的吸附材料。
[0049] 对比例1
[0050] 对比例1制备吸附材料的方法和实施例2类似，不同之处在于，对比例1中粗基体的制备仅进行了一次热压，其余步骤参照实施例2进行。
[0051] 对比例2
[0052] 对比例2制备吸附材料的方法和实施例2相似，不同之处在于，对比例2直接用制得的粗基体作为吸附基体，未进行粉碎再烧结的工作，其余步骤参照实施例2进行。
[0053] 对比例3
[0054] 对比例3制备吸附材料的方法和实施例2相似，不同之处在于，对比例3在进行第二次烧结时，未进行瞬间快速减压，而是以0.01MPa/min的减压速率进行减压，其余步骤参照实施例2进行。
[0055] 对比例4
[0056] 对比例4制备吸附材料的方法和实施例2相似，不同之处在于，对比例4的吸附树脂、活性铝和沸石粉是一次性全部混合在一起的，其余步骤参照实施例2进行。
[0057] 对比例5
[0058] 对比例5制备吸附材料的方法和实施例2相似，不同之处在于，对比例5在将吸附补充剂附着于吸附基体时，没有对吸附基体和吸附补充剂预热，其余步骤参照实施例2进行。
[0059] 对比例6
[0060] 市售空气净化吸附材料
[0061] 将实施例1-6和对比例1-6的吸附材料等体积的装入反应器中进行气体的吸附净化，每个反应器中充入等浓度的甲醛(10％)、一氧化碳(3％)、硫化氢(9％)、二氧化氮(5％)和氨气(8％)，控制吸附时的温度为30℃、时间为1h，结果见表1。
[0062] 表1 各组吸附材料对反应器中的废气处理后的各气体浓度(％)
[0063]
[0064]
[0065] 由表1的结果可知，对比例1中仅采用了一次热压制得的吸附基体的吸附效果明显差于本发明实施例1-6制得的吸附材料；对比例2中制得的额吸附基体未进行粉碎后再烧结的吸附材料的效果也不如实施例1-6的效果；对比例3在制备粗基体时未进行瞬间减压爆炸，进而得到的吸附材料的吸附效果差于实施例1-6；说明本发明的吸附基体的制备方法可以明显的提升吸附材料的吸附效果。实施例1和实施例6的吸附效果略差于实施例2-5，说明在烧结吸附基体时通入的二氧化碳，并且间隙性通入，也能在一定程度上提升吸附材料的吸附效果。
[0066] 对比例4中将吸附补充剂的原材料全部一次性混合后，最终制得的吸附材料的吸附效果也差于实施例1-6；对比例5中未进行吸附基体和吸附补充剂的预热，其制得的吸附材料的吸附效果差于实施例1-6；说明本发明的吸附补充剂的制备方法，及其将吸附补充剂附着于吸附基体的方法能够进一步地提升吸附材料的吸附效果。
[0067] 实施例1-6的吸附效果明显优于对比例6的市售空气净化吸附材料的吸附、净化效果。
[0068] 对实施例1-6和对比例1-6的吸附材料进行重复吸附效果检测，将各个吸附材料等量的置于浓度为35％的混合污染气体(含有甲醛、一氧化碳、硫化氢、二氧化氮和氨气)中进行重复吸附试验，循环的次数分别为1000、3000、5000、10000、15000、20000、30000，并分别检测每个吸附材料、不同次数重复吸附试验的污染气体剩余总量(％)，结果见表2。
[0069] 表2 各组吸附材料的重复吸附结果(％)
[0070]
[0071]
[0072] 由表2的结果可知，对比例1仅进行一次热压制得的吸附材料的重复吸收效果，明显低于实施例1-6两次热压的效果；对比例2未将吸附基体粉碎再烧结制得的吸附材料的吸附效果也明显弱于实施例1-6；对比例3未进行瞬间减压爆炸制得的吸附材料的吸附效果更加明显的低于实施例1-6；说明本发明的方法制得的吸附材料能够明显的提高吸附材料的重复吸收效果。实施例1和实施例6的重复吸收效果略低于实施例2-5，说明在烧结吸附基体时通入的二氧化碳气体，并且采用间歇性通入的话，吸附材料的重复吸收效果更加。
[0073] 对比例4和对比例5的重复吸收效果弱于实施例1-6，说明本发明的吸附补充剂的制备方法和将其附着于吸附基体的方法，能够提升吸附材料的重复吸收效果。
[0074] 本发明的制备方法制备的吸附材料的重复吸附效果明显的由于市售的吸附材料。
[0075] 综上所述，本发明实施例的用于空气污染治理的吸附材料及其制备方法的有益效果是：该制备方法可以提升吸附材料中吸附基体的吸附效果，并且提高吸附材料的重复吸收能力，进而使得制得的用于空气污染治理的吸附材料拥有突出的污染物吸附效果，能够在空气污染的治理时快速、高效地除去空气体中的污染物，而且可以被多次重复使用，即由该制备方法制备的用于空气污染治疗的吸附材料能够在空气污染的治理后回收重复利用，且多次回收利用后的吸附效果依然很突出，进而可以降低空气污染治理的成本等。
[0076] 以上所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
