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高溫煙氣濾材的功能性整理技術(什么是高溫煙氣濾材的功能性整理技術)

日期:2022-07-14    發布人:杭州菲天   閱讀量:0

在高溫燃燒及相關工業生產中往往會伴隨有毒、有害氣體的產生,如二惡英、甲醛、甲苯等,這些有毒、有害氣體雖然可以通過物理的方式(如活性炭吸附)去除,但這種方式存在二次污染的危險,如被吸附的有毒、有害氣體再次釋放時仍有可能造成環境污染和危害。近年來,采用非織造材料的功能性整理賦予材料催化降解性能及過濾功能的研究層出不窮,逐漸形成過濾領域中的研究熱點。

Dai等研究表明以PE/PP雙組份纖維為原料,通過撒粉裝置將具有降解催化功能MnO2納米晶體噴灑入梳理成型的纖網,經135℃加溫同步實現雙組份纖維網的熱風加固和 MnO2納米晶體的熱粘合固著,結合靜電注極后整理,制備集高效低阻過濾、高溫催化功能于一體的非織造過濾材料,空氣過濾效率、濾阻、品質因子分別達到72%、54 Pa、0.22 Pa~1,甲醛降解率達到100%。Su等研究人員制備具有同時去除空氣中小顆粒物質及甲苯類有害物質的過濾材料。通過靜電紡聚丙烯腈纖維集合體與電噴霧TiO?分散液的反向集聚,同步形成納米顆粒與超細纖維均勻復合的層次結構材料,甲苯降解轉化成二氧化碳的效率接近100%。相似地,針對有機會發類顆粒物的過濾,研究者也通過在線復合的整理方法將混有納米TiO?聚乙烯吡咯烷酮溶液與聚酰胺酸溶液通過反向的兩個噴絲管同步靜電紡,電紡纖維膜形成后通過80℃~400℃高溫煅燒獲得具有良好機械性能的多功能光降解催化過濾聚酰亞胺非織造材料。非織造材料的高孔隙率、可控的孔徑分布、以及與功能性納米顆粒之間良好的結合效果促進了該材料在功能性過濾領域的廣泛應用。

 

 高溫煙氣濾材的功能性整理技術(什么是高溫煙氣濾材的功能性整理技術)

 

采用表面化學改性或層層復合物理疊加工藝,將光降解催化劑以浸漬或涂覆的方式負載于纖維材料上,如圖3所示,賦予其對有毒或有害氣體的降解性能,從而避免了有毒害物質的二次污染。常用的催化劑有兩類:一類是如MnO2、CuO、Fe2O3等金屬氧化物,它們通過催化氧化降解有毒物質。另一類是以TiO2為代表的半導體,它們通過光催化降解特殊場合氣體中的有毒、有害物質。與催化氧化不同,光催化是通過在光線的照射下 TiO2 會釋放出一個電子,而自身形成一個空穴,釋放出的電子會與空氣中的氧結合形成負氧離子;與此同時,空穴會捕獲空氣中的水分子,奪取水分子中的電子使其變成羥基自由基。羥基自由基有很強的氧化性能,能把空氣中的有機物氧化成二氧化碳和水。目前常用Ag修飾TiO2,使其光吸收向長波方向移動,不再局限于382nm的紫外光,可提高TiO2光催化效率。