一种净化汽车尾气的纳米复合膜及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及纳米复合材料领域，尤其涉及一种净化汽车尾气的纳米复合膜及其制 备方法。
【背景技术】
[0002] 科学分析表明，汽车尾气中含有上百种不同的化合物，其中的污染物有固体悬浮 微粒、一氧化碳、二氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物、铅及硫氧化合物等。一辆轿车一年排 出的有害废气比自身重量大3倍。英国空气洁净和环境保护协会曾发表研究报告称，与交 通事故遇难者相比，英国每年死于空气污染的人要多出10倍。
[0003] 尾气在直接危害人体健康的同时，还会对人类生活的环境产生深远影响。尾气中 的二氧化硫具有强烈的刺激气味，达到一定浓度时容易导致酸雨的发生，造成土壤和水源 酸化，影响农作物和森林的生长。近1〇〇年来，温室效应已成为人类的一大祸患。冰川融化、 海平面上升、厄尔尼诺现象、拉尼娜现象等都对人类的生存带来了极为严峻的挑战。而二氧 化碳则是导致温室效应的罪魁祸首。
[0004] 现有技术中，为了降低汽车尾气中污染的排放，采用了多种方式，如：通过排气循 环、燃料箱油气回收及引擎电子控制系统等，其中触媒转化器一直是降低有害废气排放的 最有效办法。在触媒转化器的化学反应中，贵金属原子产生各种不同的过渡反应，使整体反 应活化能降低，进而提高废气转化成一般无害气体的反应几率，而触媒本身在化学反应后 仍然保持原有状态，这是触媒转化器和传统排烟过滤器的最大差异。触媒转化器不仅有良 好的使用寿命，也避免了长期使用后被阻塞的可能性。
[0005] 但是上述技术存在以下不足：首先，对尾气中的污染物处理不够彻底，仍有部分随 尾气排出，造成空气污染；其次，对一氧化碳的处理效果不佳。
【发明内容】
[0006] 解决的技术问题：为了提高触媒转化器对汽车尾气中废气的处理效率，本发明提 供了一种净化汽车尾气的纳米复合膜及其制备方法。
[0007] 为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案： 一种净化汽车尾气的纳米复合膜，主要由以下组分按质量份数配比制成：氯化铜 12~38份、氧化铝8~25份、聚碳酸酯13~30份、二甲基甲酸胺8~25份、丙烯酸甲酯8~24份、 聚丙烯酰胺12~28份、草酸3~11份、水30~65份。
[0008] 作为本发明的一种优选方案，主要由以下组分按质量份数配比制成：氯化铜31 份、氧化铝19份、聚碳酸酯22份、二甲基甲酸胺18份、丙烯酸甲酯17份、聚丙烯酰胺23份、 草酸5份、水58份。
[0009] -种净化汽车尾气的纳米复合膜的制备方法，包含以下步骤： (1) 将草酸溶于水中，制成基液，草酸的质量浓度为〇. 5~6% ; (2) 将氯化铜和氧化铝按质量比6~12:1溶于步骤（1)的基液中，制得混合液； (3) 将聚碳酸酯、二甲基甲酸胺、丙烯酸甲酯和聚丙烯酰胺置于反应釜中，在温度为 580~760°C、压力为1.6~3.2MPa的条件下制成熔融物，并经干燥、粉碎制成粉末，粒径为 50~150 纳米； (4) 将步骤（3)获得的粉末加入步骤（2)中的溶液中，在温度为580~760°C、转速为 1000~2200转/分钟条件下搅拌蒸发至粘稠状膏体； (5) 将步骤（4)获得的膏体涂布于模具中，在520~670°C、1. 6~3. 2MPa条件下压制成型， 制得净化汽车尾气的纳米复合膜。
[0010] 作为本发明的一种优选技术方案，步骤（1)中将草酸溶于水中，制成基液，草酸的 质量浓度为3%。
[0011] 作为本发明的一种优选技术方案，步骤（2)中将氯化铜和氧化铝按质量比9:1溶 于步骤（1)的基液中，制得混合液。
[0012] 作为本发明的一种优选技术方案，步骤（3)中将聚碳酸酯、二甲基甲酸胺、丙烯酸 甲酯和聚丙烯酰胺置于反应釜中，在温度为690°C、压力为2. 7MPa的条件下制成熔融物，并 经干燥、粉碎制成粉末，粒径为90纳米。
[0013] 作为本发明的一种优选技术方案，步骤（4)中将步骤（3)获得的粉末加入步骤（2) 中的溶液中，在温度为720°C、转速为2000转/分钟条件下搅拌蒸发至粘稠状膏体。
[0014] 作为本发明的一种优选技术方案，步骤（5)中将步骤（4)获得的膏体涂布于模具 中，在650°C、2. 7MPa条件下压制成型，制得净化汽车尾气的纳米复合膜。
[0015] 有益效果 与现有技术相比，本发明具有以下优点： (1) 本发明制备的净化汽车尾气的纳米复合膜能够适用于任何类型的触媒转化器； (2) 本发明制备的净化汽车尾气的纳米复合膜提高了触媒转化器对汽车尾气的处理效 率，尤其对一氧化碳的处理效果最佳； (3) 本发明制备的净化汽车尾气的纳米复合膜使用方便，成本低廉。
【具体实施方式】
[0016] 实施例1 : 一种净化汽车尾气的纳米复合膜，主要由以下组分按质量份数配比制成：氯化铜12 份、氧化铝8份、聚碳酸酯13份、二甲基甲酸胺8份、丙烯酸甲酯8份、聚丙烯酰胺12份、草 酸3份、水30份。
[0017] -种净化汽车尾气的纳米复合膜的制备方法，包含以下步骤： (1) 将草酸溶于水中，制成基液，草酸的质量浓度为〇. 5% ; (2) 将氯化铜和氧化铝按质量比6:1溶于步骤（1)的基液中，制得混合液； (3) 将聚碳酸酯、二甲基甲酸胺、丙烯酸甲酯和聚丙烯酰胺置于反应釜中，在温度为 580°C、压力为I. 6MPa的条件下制成熔融物，并经干燥、粉碎制成粉末，粒径为50纳米； (4) 将步骤（3)获得的粉末加入步骤（2)中的溶液中，在温度为580°C、转速为1000转 /分钟条件下搅拌蒸发至粘稠状膏体； (5 )将步骤（4)获得的膏体涂布于模具中，在520°C、1. 6MPa条件下压制成型，制得净化 汽车尾气的纳米复合膜。
[0018] 实施例2 : 一种净化汽车尾气的纳米复合膜，主要由以下组分按质量份数配比制成：氯化铜31 份、氧化铝19份、聚碳酸酯22份、二甲基甲酸胺18份、丙烯酸甲酯17份、聚丙烯酰胺23份、 草酸5份、水58份。
[0019] -种净化汽车尾气的纳米复合膜的制备方法，包含以下步骤： (1) 将草酸溶于水中，制成基液，草酸的质量浓度为3% ; (2) 将氯化铜和氧化铝按质量比9:1溶于步骤（1)的基液中，制得混合液； (3) 将聚碳酸酯、二甲基甲酸胺、丙烯酸甲酯和聚丙烯酰胺置于反应釜中，在温度为 690°C、压力为2. 7MPa的条件下制成熔融物，并经干燥、粉碎制成粉末，粒径为90纳米； (4) 将步骤（3)获得的粉末加入步骤（2)中的溶液中，在温度为720°C、转速为2000转 /分钟条件下搅拌蒸发至粘稠状膏体； (5) 将步骤（4)获得的膏体涂布于模具中，在650°C、2. 7MPa条件下压制成型，制得净化 汽车尾气的纳米复合膜。
[0020] 实施例3 : 一种净化汽车尾气的纳米复合膜，主要由以下组分按质量份数配比制成：氯化铜38 份、氧化铝25份、聚碳酸酯30份、二甲基甲酸胺25份、丙烯酸甲酯24份、聚丙烯酰胺28份、 草酸11份、水65份。
[0021] -种净化汽车尾气的纳米复合膜的制备方法，包含以下步骤： (1) 将草酸溶于水中，制成基液，草酸的质量浓度为6% ; (2) 将氯化铜和氧化铝按质量比12:1溶于步骤（1)的基液中，制得混合液； (3) 将聚碳酸酯、二甲基甲酸胺、丙烯酸甲酯和聚丙烯酰胺置于反应釜中，在温度为 760°C、压力为3. 2MPa的条件下制成熔融物，并经干燥、粉碎制成粉末，粒径为150纳米； (4) 将步骤（3)获得的粉末加入步骤（2)中的溶液中，在温度为760°C、转速为2200转 /分钟条件下搅拌蒸发至粘稠状膏体； (5) 将步骤（4)获得的膏体涂布于模具中，在670°C、3. 2MPa条件下压制成型，制得净化 汽车尾气的纳米复合膜。
[0022] 对实施例1~3制备获得的净化汽车尾气的纳米复合膜进行检测，结果如下，表格 中各物质的浓度均为经本发明制备获得的净化汽车尾气的纳米复合膜处理后排气中的数 据：
【主权项】
1. 一种净化汽车尾气的纳米复合膜，其特征在于，主要由以下组分按质量份数配比制 成：氯化铜12~38份、氧化铝8~25份、聚碳酸酯13~30份、二甲基甲酸胺8~25份、丙烯酸甲 酯8~24份、聚丙烯酰胺12~28份、草酸3~11份、水30~65份。2. 根据权利要求1所述的一种净化汽车尾气的纳米复合膜，其特征在于，主要由以下 组分按质量份数配比制成：氯化铜31份、氧化铝19份、聚碳酸酯22份、二甲基甲酸胺18份、 丙烯酸甲酯17份、聚丙烯酰胺23份、草酸5份、水58份。3. 权利要求1所述的一种净化汽车尾气的纳米复合膜的制备方法，其特征在于，包含 以下步骤： (1) 将草酸溶于水中，制成基液，草酸的质量浓度为0. 5~6% ; (2) 将氯化铜和氧化铝按质量比6~12:1溶于步骤（1)的基液中，制得混合液； (3) 将聚碳酸酯、二甲基甲酸胺、丙烯酸甲酯和聚丙烯酰胺置于反应釜中，在温度为 580~760°C、压力为1.6~3.2MPa的条件下制成熔融物，并经干燥、粉碎制成粉末，粒径为 50~150 纳米； (4) 将步骤（3)获得的粉末加入步骤（2)中的溶液中，在温度为580~760°C、转速为 1000~2200转/分钟条件下搅拌蒸发至粘稠状膏体； (5) 将步骤（4)获得的膏体涂布于模具中，在520~670°C、1. 6~3. 2MPa条件下压制成型， 制得净化汽车尾气的纳米复合膜。4. 根据权利要求3所述一种净化汽车尾气的纳米复合膜的制备方法，其特征在于，步 骤（1)中将草酸溶于水中，制成基液，草酸的质量浓度为3%。5. 根据权利要求3所述一种净化汽车尾气的纳米复合膜的制备方法，其特征在于，步 骤（2)中将氯化铜和氧化铝按质量比9:1溶于步骤（1)的基液中，制得混合液。6. 根据权利要求3所述一种净化汽车尾气的纳米复合膜的制备方法，其特征在于，步 骤（3)中将聚碳酸酯、二甲基甲酸胺、丙烯酸甲酯和聚丙烯酰胺置于反应釜中，在温度为 690°C、压力为2. 7MPa的条件下制成熔融物，并经干燥、粉碎制成粉末，粒径为90纳米。7. 根据权利要求3所述一种净化汽车尾气的纳米复合膜的制备方法，其特征在于，步 骤（4)中将步骤（3)获得的粉末加入步骤（2)中的溶液中，在温度为720°C、转速为2000转 /分钟条件下搅拌蒸发至粘稠状膏体。8. 根据权利要求3所述一种净化汽车尾气的纳米复合膜的制备方法，其特征在于，步 骤（5)中将步骤（4)获得的膏体涂布于模具中，在650°C、2. 7MPa条件下压制成型，制得净化 汽车尾气的纳米复合膜。
【专利摘要】本发明公开了一种净化汽车尾气的纳米复合膜及其制备方法，主要由以下组分按质量份数配比制成：氯化铜12~38份、氧化铝8~25份、聚碳酸酯13~30份、二甲基甲酸胺8~25份、丙烯酸甲酯8~24份、聚丙烯酰胺12~28份、草酸3~11份、水30~65份。与现有技术相比，本发明具有以下优点：（1）本发明制备的净化汽车尾气的纳米复合膜能够适用于任何类型的触媒转化器；（2）本发明制备的净化汽车尾气的纳米复合膜提高了触媒转化器对汽车尾气的处理效率，尤其对一氧化碳的处理效果最佳；（3）本发明制备的净化汽车尾气的纳米复合膜使用方便，成本低廉。
【IPC分类】C08K13/02, C08K3/16, C08L33/26, C08K3/22, C08L69/00, C08F291/00, C08F220/14
【公开号】CN105001382
【申请号】CN201510380783
【发明人】翟红波, 杨振枢, 韦洪屹
【申请人】苏州博利迈新材料科技有限公司
【公开日】2015年10月28日
【申请日】2015年6月30日