[发明专利]一种高吸附量VOCs吸附材料及其生产工艺

权利要求书

1.一种高吸附量VOCS吸附材料，其特征在于，包括蜂窝主体（1）、过滤层（2）和过渡层（3），所述的蜂窝主体（1）为立方体形，过滤层（2）包覆于蜂窝主体（1）的前后左右四个面上，过滤层（3）位于蜂窝主体（1）及过滤层（2）之间，所述的蜂窝主体（1）上部设有连接凹槽（101）、下部设有连接凸起（102），蜂窝主体由蜂窝壁（103）及蜂窝孔（104）构成，蜂窝壁（103）厚度为1-3mm，蜂窝孔（104）边长为2-5mm，所述蜂窝壁（103）为多孔陶瓷（1031）及MOF涂层（1032）构成，所述的MOF涂层（1032）负载在多孔陶瓷外部及孔道内表面，所述的过滤层（2）厚度为0.3-0.8mm，孔径为1-5μm，材质为无机非金属陶瓷，所述的过渡层（3）厚度为0.8-1.2mm，孔径为0.1-0.5微米。

2.根据权利要求1所述的一种高吸附量VOCS吸附材料，其特征在于，所述的连接凹槽（101）的壁厚为3-5mm，深度为4-8mm，所述的连接凸起（102）高度为2-6mm，比连接凹槽（101）的深度小1-2mm，连接凸起（102）外径比连接凹槽（101）内径小0.5-1mm。

3.根据权利要求1所述的一种高吸附量VOCS吸附材料，其特征在于，所述的蜂窝壁（103）、过滤层（2）及过渡层（3）材质相同，为氧化铝、氧化锆、碳化硅材质中的一种。

4.根据权利要求1所述的一种高吸附量VOCS吸附材料，其特征在于，MOF涂层（1032）材料为ZIF系列材料、UiO系列材料或PCN系列材料中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的一种高吸附量VOCS吸附材料，其特征在于，制备步骤如下：

步骤一，混料，将陶瓷颗粒50-75份、陶瓷纤维8-20份、造孔剂10-25份、润滑剂2-5份和分散剂4-5份加入三维混料机进行充分搅拌；

步骤二，冷等静压，将混合好的原料加入蜂窝模具中，密封，置入冷等静压设备的压力舱中升高至一定压力后保持一定时间，然后降压至常压，获得蜂窝主体生胚；

步骤三，过滤层及除尘层涂覆，将所述生坯置于电炉中升温加热，100-200℃条件下保温1-2h，自然降温后获得蜂窝主体半生胚，通过连接凹槽与连接凸起连接将多个蜂窝主体半生胚依次连接，采用过渡层陶瓷颗粒浆液在半生胚前后左右四面喷涂，将喷涂后的半生胚置于电炉中，100-200℃的条件下保温1-2h，取出后采用过滤层陶瓷颗粒浆液喷涂前后左右四面，喷涂完成后置于电炉中；

步骤四，烧结，将步骤三所得生坯置于电炉中升温加热，100-200℃条件下保温1-2h；再于电炉中以10-20℃/min的速度升温至500-600℃，保温0.5-1.5h，以15-30℃/min的速度升温至1000-1200℃，保温1.5-3h，以10-20℃/min速度降温至500-600℃，保温1-2h，自然降温至常温，获得吸附材料基材；

步骤五，吸附材料基材改性，将吸附材料基材置于乙醇溶液中浸泡15-30min，浸泡过程吸真空排出吸附材料蜂窝孔壁、过渡层及过滤层空隙中的空气，将吸附材料基材底部蜂窝封死，安装于改性装置中采用水泵将MOF分散液由蜂窝孔道内部向过渡层及过滤层扩散，循环10-15min，将吸附材料置于烘箱中烘干。

6.根据权利要求5所述的一种高吸附量VOCS吸附材料织布步骤，其特征在于，步骤一中，所述的陶瓷颗粒物为氧化铝、碳化硅和氧化锆中的一种，粒径为10-300μm，所述的造孔剂为碳颗粒及碳粉，碳颗粒粒径为100-500μm，所述的碳粉粒径为5-10μm，所述的碳颗粒及碳粉质量比例为1：1-1:5，所述的润滑剂为液态石蜡或聚乙烯醇中的一种或两种，所述的陶瓷纤维为氧化铝纤维或碳化硅纤维中的一种或两种，所述的分散剂为乙醇或环己烷中的一种或两种。