本发觉属于氛围净化技巧规模，整个涉及一种甲醛净化的碳资料及其造备本领。本发觉以植物叶片为原资料，起初采用物理本领取得植物提取液。然后以植物提取液，氮源和二甲亚砜为原料，通过溶剂热法一步合成硫氮共掺石墨子量子点(S,N‑GQDs)纳米资料。将S,N‑GQDs的粉末运用于甲醛吸附试验，创造其对甲醛拥有较疾的吸附功能和较高的吸附技能。该本领原料便宜，合本钱领纯粹，运用远景宏壮。本发觉造备工艺纯粹，反映条款温和，本钱低廉，适合批量分娩完美电竞。

　　(19)国度学问产权局 (12)发觉专利申请 (10)申请颁布号 CN 114749149 A (43)申请颁布日 2022.07.15 (21)申请号 2.2 B01J 35/00 (2006.01) B01D 53/72 (2006.01) (22)申请日 2022.04.20 (71)申请人 广州全高环保科技有限公司 地点 511400 广东省广州市番禺区钟村街 钟韦途86号205 (72)发觉人 刘协朱明山林晓瑜董浩杰 (74)专利代庖机构 广州市华学学问产权代庖有 限公司 44245 专利代庖师 饶周全 (51)Int.Cl. B01J 20/20 (2006.01) B01J 27/24 (2006.01) B01D 53/02 (2006.01) B01D 53/86 (2006.01) B01J 20/30 (2006.01) 权力央浼书1页 仿单5页 附图2页 (54)发觉名称 一种用于甲醛净化的碳资料及其造备本领 (57)摘要 本发觉属于氛围净化技巧规模，整个涉及一 种甲醛净化的碳资料及其造备本领。本发觉以植 物叶片为原资料，起初采用物理本领取得植物提 取液。然后以植物提取液，氮源和二甲亚砜为原 料，通过溶剂热法一步合成硫氮共掺石墨子量子 点(S,N‑GQDs)纳米资料。将S,N‑GQDs的粉末运用 于甲醛吸附试验，创造其对甲醛拥有较疾的吸附 功能和较高的吸附技能。该本领原料便宜，合成 本领纯粹，运用远景宏壮。本发觉造备工艺纯粹， 反映条款温和，本钱低廉，适合批量分娩。 A 9 4 1 9 4 7 4 1 1 N C CN 114749149 A 权力央浼书 1/1页 1.一种用于甲醛净化的碳资料的造备本领，其特色正在于整个席卷以下环节： (1)对植物叶片实行板滞统治取得植物叶片提取物，将提取物多次过滤，最终取得澄清 透后的植物提取液，并冷藏待用； (2)称植物提取液固体和氮源，将其消融正在二甲亚砜中，并搅拌至澄清溶液； (3)将(2)所得澄清溶液升温至160～200℃并维系8～15幼时，冷却至室温，取得硫氮共 掺杂石墨烯量子点碳纳米资料S,N‑GQDs，即用于甲醛净化的碳资料。 2.依据权力央浼1所述的造备本领，其特色正在于：环节(1)中的植物叶片为吊兰叶，芦荟 叶以及多肉叶片的一种或者几种。 3.依据权力央浼1所述的造备本领，其特色正在于： 环节(2)中所述氮源为三乙醇胺、三聚氰胺、硫脲和尿素中的起码一种。 4.依据权力央浼1所述的造备本领，其特色正在于：环节(2)中所述植物提取液固体与氮 源的质料比为1：0.2～1完美电竞。 5.依据权力央浼1所述的造备本领，其特色正在于：环节(2)中所述植物提取液固体与氮 源的质料比为1：0.2～0.6。 6.依据权力央浼1所述的造备本领，其特色正在于：环节(2)中所述植物提取液固体与二 甲亚砜的质料体积比为1g：10～20mL。 7.依据权力央浼1所述的造备本领，其特色正在于：环节(1)中是板滞统治是起初采用研 磨的本领把植物叶片研磨成汁，然后用过量的乙醇/水溶液浸泡，抽滤，采用回旋蒸发式样 除去将澄清的滤液中的乙醇，然后干燥。 8.依据权力央浼1所述的造备本领，其特色正在于：环节(3)所述升温后的温度为170～ 190℃，维系光阴为10～13h。 9.一种用于甲醛净化的碳资料通过权力央浼1～8任一项所述本领造备取得。 10.依据权力央浼9所述用于甲醛净化的碳资料正在吸赞成光催化降解甲醛中的运用。 2 2 CN 114749149 A 仿单 1/5页 一种用于甲醛净化的碳资料及其造备本领 技巧规模 [0001] 本发觉属于氛围净化技巧规模，整个涉及一种甲醛净化的碳资料及其造备本领。 配景技巧 [0002] 人们大片面光阴都正在室内存在和使命，室内氛围质料与人类强健息息合系。室内 装修变成的气态甲醛含量超标已成为一个社会题目。科学证实，甲醛等污染气体对人体有 很大影响，容易导致呼吸道。疾病，癌症，白血病和神经编造疾病对妊妇，儿童和暮年人迥殊 无益。以是，治理室内气态甲醛超题目目迫正在眉睫。 [0003] 物理吸附技巧常被用于氛围中低浓度无益物质的净化。吸附资料寻常央浼有庞杂 的比表貌积，且吸附容量大，对倾向气体拥有优秀的吸附性。咱们知晓，碳纳米资料拥有比 表貌积大，表貌官能团充足以及吸附技能强等特征，是一种优异的物理吸附资料。石墨烯量 子点(GQD)是由横向尺寸较幼的多层石墨烯构成的一种新型的荧光碳纳米资料。GQD的尺寸 幼于10nm，拥有优异的大的比表貌积安静静性，别的，因为似乎的原子尺寸和可以与碳原子 的五个价电子键合，杂原子掺杂成为改进纳米资料固有特征的有用手法之一。而GQD表貌丰 富的官能团使其可以依据需求进一步改性，从而有用降低其对倾向气体分子的吸附功能。 以是，斥地S,N‑GQDs碳纳米资料并将其运用于甲醛净化成为商讨的热门之一。 发觉实质 [0004] 本发觉的目标是供应一种本钱低廉，一种造备流程纯粹的除甲醛纳米碳资料的合 本钱领，它以含有氮元素的有机物举动碳源和氮源，以二甲亚砜举动还原剂和硫源，以植物 提取液为平静剂和填充碳源，采用纯粹的水热合成，取得的S,N‑GQDs碳量子点水溶性、平静 性好且阔别匀称。 [0005] 本发觉为治理上述技巧题目所接纳的技妙策划为：一种用于甲醛净化的碳资料的 造备本领，整个席卷以下环节： [0006] (1)对植物叶片实行板滞统治取得植物叶片提取物，将提取物过滤，最终取得澄清 透后的植物提取液，并冷藏待用； [0007] (2)称植物提取液固体和氮源，将其消融正在二甲亚砜中，并搅拌至澄清溶液； [0008] (3)将(2)所得澄清溶液升温至160～200℃并维系8～15幼时，冷却至室温，取得硫 氮共掺杂石墨烯量子点碳纳米资料S,N‑GQDs，即用于甲醛净化的碳资料。 [0009] 环节(1)中的植物叶片为吊兰叶，芦荟叶以及多肉叶片的一种或者几种。 [0010] 环节(1)中是板滞统治是起初采用研磨的本领把植物叶片研磨成汁，然后用过量 的乙醇/水溶液浸泡，抽滤，采用回旋蒸发式样除去将澄清的滤液中的乙醇，然后干燥。优选 的，上述乙醇/水溶液的浓度为60％乙醇；所述回旋蒸发温度为60～80℃，所述干燥的温度 为40～60℃，光阴为4～8h。 [0011] 环节(2)中所述氮源为三乙醇胺、三聚氰胺、硫脲和尿素中的起码一种。 [0012] 环节(2)中所述植物提取液固体与氮源的质料比为1：0.2～1，优选为1:0.2～0.6； 3 3 CN 114749149 A 仿单 2/5页 [0013] 环节(2)中所述植物提取液固体与二甲亚砜的质料体积比为1g：10～20mL；优选为 1g：12～18mL。 [0014] 优选的，环节(3)所述升温后的温度为170～190℃，维系光阴为10～13h。 [0015] 优选的，环节(3)反映实现后插手丙酮，然后离心干燥取得硫氮共掺杂石墨烯量子 点碳纳米资料。 [0016] 优选的，所述溶剂试剂均为阐明纯。 [0017] 一种用于甲醛净化的碳资料通过上述本领造备取得。 [0018] 所述用于甲醛净化的碳资料正在吸赞成光催化降解甲醛中的运用。 [0019] 与现有技巧比拟，本发觉拥有如下长处： [0020] 本发觉是以植物提取液为碳源以及平静剂，通过溶剂热法一步取得S,N‑GQDs纳米 资料。该造备本领开头充足，本钱便宜，操作纯粹、可控，耗时短；造备的纳米资料水溶性好， 有利于产物的涂覆；且其平静性强，比表貌积大。 附图诠释 [0021] 图1为本发觉实践例1造得的S,N‑GQDs的布局示妄图。 [0022] 图2为本发觉实践例1造得的S,N‑GQDs溶胶照片(a)，S,N‑GQDs的TEM图(b)及其粒 径分散图(c)。 [0023] 图3为对照例2中无植物提取液固体到场时合成的碳资料的SEM图。 [0024] 图4为本发觉实践例1造得的S,N‑GQDs纳米资料的FT‑IR图。 整个实践式样 [0025] 以下纠合实践例对本发觉作进一步注意描绘，本发觉技妙策划不限度于以下所列 举整个实践式样，还席卷各整个实践式样间的大肆组合。本发觉所述室温和未指明的温度 均为20～35℃。 [0026] 实践例1 [0027] 2 (1)取50g洗濯洁净的芦荟叶片，烘干，先用铰剪将其剪为2cm巨细的碎片，然后将 碎片就寝于研钵中，研磨30min后，转动至50mL浓度为60％的乙醇/水溶液中浸泡30分钟，抽 滤，除去浸淀后，80℃温度下回旋蒸发除去乙醇，然后就寝于线℃条款下真空 干燥，取得透后的植物提取液。将取得的植物提取液放入冰箱中，0℃冷藏，备用。 [0028] (2)将1.0g(1)所得的植物提取液固体和3.0mmol(0.448g)的三乙醇胺消融于15mL 二甲亚砜中，搅拌30min至澄清溶液，然后，将溶液转动到20mL的高压反映釜中，正在180℃下 反映12幼时，冷却至室温后，增加丙酮爆发浸淀，离心折柳浸淀，用无水乙醇将浸淀洗涤3‑5 次，正在40℃下真空干燥，取得硫氮共掺杂石墨烯量子点，简写为S,N‑GQDs。 [0029] 实践例2 [0030] 2 (1)取100g洗濯洁净的多肉叶片，烘干，先用铰剪将其剪为2cm巨细的碎片，然后 将碎片就寝于研钵中，研磨30min后，转动至50mL浓度为60％的乙醇/水溶液中浸泡30分钟， 抽滤，除去浸淀后，80℃温度下回旋蒸发除去乙醇，然后就寝于线℃条款下真 空干燥，取得透后的植物提取液。将取得的植物提取液放入冰箱中，0℃冷藏，备用。 [0031] (2)将1.0g(1)所得的植物提取液固体和2.0mmol的三聚氰胺消融于15mL二甲亚砜 4 4 CN 114749149 A 仿单 3/5页 中，搅拌30min至澄清溶液，然后，将溶液转动到20mL的高压反映釜中，正在180℃下反映16幼 时，冷却至室温后，增加丙酮爆发浸淀，离心折柳浸淀，用无水乙醇将浸淀洗涤3‑5次，正在40 ℃下真空干燥，取得硫氮共掺杂石墨烯量子点，简写为S,N‑GQDs。 [0032] 实践例3 [0033] 2 (1)取100g洗濯洁净的多肉叶片，烘干，先用铰剪将其剪为2cm巨细的碎片，然后 将碎片就寝于研钵中，研磨30min后，转动至50mL浓度为60％的乙醇/水溶液中浸泡30分钟， 抽滤，除去浸淀后，80℃温度下回旋蒸发除去乙醇，然后就寝于线℃条款下真 空干燥，取得透后的植物提取液。将取得的植物提取液放入冰箱中，0℃冷藏，备用。 [0034] (2)将1.0g(1)所得的植物提取液固体和0.2g的硫脲消融于15mL二甲亚砜中完美电竞，超声 搅拌30min至澄清溶液，然后，将溶液转动到20mL的高压反映釜中，正在180℃下反映16幼时， 冷却至室温后，增加丙酮爆发浸淀，离心折柳浸淀，用无水乙醇将浸淀洗涤3‑5次，正在40℃下 真空干燥，取得硫氮共掺杂石墨烯量子点，简写为S,N‑GQDs。 [0035] 图1为S,N‑GQDs的布局示妄图，此中片面S,N元素代替石墨烯量子点中C的场所。图 2a为S,N‑GQDs溶胶照片，能够看出取得的溶胶为棕色澄清溶液；图2b为S,N‑GQDs的TEM，结 果显示所造备的量子点阔别匀称，其粒径巨细均正在2‑10nm之间(图2c)完美电竞。图3为无植物提取液 固体到场时合成的碳资料(对照例2)的SEM图，能够看出取得的碳资料为纠集的块状资料， 证实了植物提取液固体起到的平静剂效率。傅立叶红表(FTIR)测试所造备的S,N‑GQDs纳米 资料表貌的官能团，图4为S,N‑GQDs纳米资料表貌官能团的特色峰。 [0036] 用实践例1所造得的碳纳米资料吸附甲醛测试： [0037] 3 采取必定浓度的甲醛气体(1mg/m)举动污染源气体实行静态甲醛吸附试验。吸附 3 安装为自造的密闭气体试验箱(总体积0.008m )，箱内放入必定质料(0.2g)例1(2)所造得 的S,N‑GQDs纳米资料，试验情况温度为25±1℃，相对湿度为(30±5)％，光照条款为阴晦状 态。甲醛浓度由甲醛浓度测试仪实行及时监测，采样频率为1次/10min。试验光阴为2幼时。 吸附试验结果后，测得试验箱中甲醛的含量下降了35.08％，诠释S,N‑GQDs纳米资料对甲醛 气体拥有较好的吸附技能。 [0038] 用实践例1所造得的碳纳米资料光催化降解甲醛测试： [0039] 取0.2g例1(2)所造得的S,N‑GQDs粉末样品匀称置于提拔皿中，将提拔皿放入自造 的密闭气体试验箱底部，试验箱上方材质为石英玻璃，并用黑纸遮盖以避光。试验箱内甲醛 3 浓度由甲醛浓度测试仪实行及时监测。反映入手下手前，将2mg/m 的甲醛气体注入气体试验箱， 待气体试验箱内甲醛浓度不再发作改变，讲明S,N‑GQDs对甲醛的吸附‑脱附流程抵达均衡。 拿走石英玻璃表貌遮盖的黑纸，采用300W氙灯实行光照，光催化反映入手下手。甲醛浓度测试仪 对甲醛气体的采样频率为1次/10min，试验光阴为2幼时。吸附试验结果后，测得试验箱中甲 醛的含量下降了52.81％，诠释S,N‑GQDs纳米资料对甲醛气体拥有较好的光催化去除技能。 [0040] 实践例4 [0041] 举动对照与实践例1差别之处正在于，正在环节(2)中改造插手的植物提取液固体的 量，整个流程如下： [0042] 将0.5g环节(1)所得的植物提取液固体和3.0mmol(0.448g)的三乙醇胺消融于 15mL二甲亚砜中，搅拌30min至澄清溶液，然后，将溶液转动到20mL的高压反映釜中，正在180 ℃下反映12幼时，冷却至室温后，增加丙酮爆发浸淀，离心折柳浸淀，用无水乙醇将浸淀洗 5 5 CN 114749149 A 仿单 4/5页 涤3‑5次，正在40℃下真空干燥，取得硫氮共掺杂石墨烯量子点。 [0043] 用所造得的碳纳米资料吸附甲醛测试： [0044] 3 采取必定浓度的甲醛气体(1mg/m)举动污染源气体实行静态甲醛吸附试验。吸附 3 安装为自造的密闭气体试验箱(总体积0.008m )，箱内放入必定质料(0.2g)所造得的S,N‑ GQDs纳米资料，试验情况温度为25±1℃，相对湿度为(30±5)％，光照条款为阴晦形态。甲 醛浓度由甲醛浓度测试仪实行及时监测，采样频率为1次/10min。试验光阴为2幼时。吸附实 验结果后，测得试验箱中甲醛的含量下降了30.34％。 [0045] 取0.2g造得的S,N‑GQDs粉末样品匀称置于提拔皿中，将提拔皿放入自造的密闭气 体试验箱底部，试验箱上方材质为石英玻璃，并用黑纸遮盖以避光。试验箱内甲醛浓度由甲 3 醛浓度测试仪实行及时监测。反映入手下手前，将2mg/m 的甲醛气体注入气体试验箱，待气体实 验箱内甲醛浓度不再发作改变，讲明S,N‑GQDs对甲醛的吸附‑脱附流程抵达均衡。拿走石英 玻璃表貌遮盖的黑纸，采用300W氙灯实行光照，光催化反映入手下手。甲醛浓度测试仪对甲醛气 体的采样频率为1次/10min，试验光阴为2幼时。吸附试验结果后，测得试验箱中甲醛的含量 下降了41.62％。 [0046] 对照例1 [0047] 举动对照与实践例1差别之处正在于，正在环节(2)中不增加植物提取液固体，整个过 程如下：将0.448g的三乙醇胺消融于15mL二甲亚砜中净化碳，搅拌30min至澄清溶液，然后，将溶液 转动到20mL的高压反映釜中，正在180℃下反映12幼时，冷却至室温后，增加丙酮爆发浸淀，离 心折柳浸淀，用无水乙醇将浸淀洗涤3‑5次，正在40℃下真空干燥，取得产品。 [0048] 用所造得的碳纳米资料吸附甲醛测试： [0049] 3 采取必定浓度的甲醛气体(1mg/m)举动污染源气体实行静态甲醛吸附试验。吸附 3 安装为自造的密闭气体试验箱(总体积0.008m )，箱内放入必定质料(0.2g)所造得的纳米 资料，试验情况温度为25±1℃，相对湿度为(30±5)％，光照条款为阴晦形态。甲醛浓度由 甲醛浓度测试仪实行及时监测，采样频率为1次/10min。试验光阴为2幼时。吸附试验结果 后，测得试验箱中甲醛的含量下降了22.18％。 [0050] 用所造得的碳纳米资料光催化降解甲醛测试： [0051] 取0.2g所造得的粉末样品匀称置于提拔皿中，将提拔皿放入自造的密闭气体试验 箱底部，试验箱上方材质为石英玻璃，并用黑纸遮盖以避光。试验箱内甲醛浓度由甲醛浓度 测试仪实行及时监测。反映入手下手前，将2 3 mg/m 的甲醛气体注入气体试验箱，待气体试验箱内 甲醛浓度不再发作改变，讲明本对照例所得样品对甲醛的吸附‑脱附流程抵达均衡。拿走石 英玻璃表貌遮盖的黑纸，采用300W氙灯实行光照，光催化反映入手下手。甲醛浓度测试仪对甲醛 气体的采样频率为1次/10min，试验光阴为2幼时。吸附试验结果后，测得试验箱中甲醛的含 量下降了33.04％。 [0052] 对照例2 [0053] 造备未改性的碳量子点，整个流程如下：将1.05g一水合柠檬酸固体和335mL乙二 胺溶于15mL去离子水中完美电竞，板滞搅拌10分钟后，将溶液转动到25mL的高压反映釜中，正在180℃ 下反映5幼时，运用半透膜对所取得的棕色溶液实行渗析后烘干，即可取得碳量子点，简写 为GQDs。 [0054] 用所造得的碳纳米资料光催化降解甲醛测试： 6 6 CN 114749149 A 仿单 5/5页 [0055] 取0.2g所造得的GQDs粉末样品匀称置于提拔皿中，将提拔皿放入自造的密闭气体 试验箱底部，试验箱上方材质为石英玻璃，并用黑纸遮盖以避光。试验箱内甲醛浓度由甲醛 3 浓度测试仪实行及时监测。反映入手下手前，将2mg/m 的甲醛气体注入气体试验箱，待气体试验 箱内甲醛浓度不再发作改变，讲明GQDs对甲醛的吸附‑脱附流程抵达均衡。拿走石英玻璃表 面遮盖的黑纸，采用300W氙灯实行光照，光催化反映入手下手。甲醛浓度测试仪对甲醛气体的采 样频率为1次/10min，试验光阴为2幼时。吸附试验结果后，测得试验箱中甲醛的含量下降了 18.04％。 [0056] 用所造得的碳纳米资料吸附甲醛测试： [0057] 3 采取必定浓度的甲醛气体(1mg/m)举动污染源气体实行静态甲醛吸附试验。吸附 3 安装为自造的密闭气体试验箱(总体积0.008m )，箱内放入必定质料(0.2g)所造得的GQDs 纳米资料，试验情况温度为25±1℃，相对湿度为(30±5)％，光照条款为阴晦形态。甲醛浓 度由甲醛浓度测试仪实行及时监测，采样频率为1次/10min。试验光阴为2幼时。吸附试验结 束后，测得试验箱中甲醛的含量下降了30.51％。 [0058] 对照例3 [0059] 本对照例与实践例1的差别之处正在于没有增加三乙醇胺和二甲基亚砜。 [0060] 用所造得的碳纳米资料光催化降解甲醛测试，测试本领同实践例1，测得试验箱中 甲醛的含量下降了28.3％。 [0061] 用所造得的碳纳米资料吸附甲醛测试，测试本领同实践例1.测得试验箱中甲醛的 含量降低了10.32％。 7 7 CN 114749149 A 仿单附图 1/2页 图1 图2 图3 8 8 CN 114749149 A 仿单附图 2/2页 图4 9 9

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