一种具有催化导电功能的纳米板及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于复合材料领域，尤其涉及一种具有催化导电功能的纳米板及其制备方法和应用。本发明专利技术提供的纳米板包括纳米隔热板坯体和复合在纳米隔热板坯体表面的纳米涂层；纳米涂层由纳米涂料干燥后形成，以重量份数计，纳米涂料包括：纳米金30～50份；纳米铂10～20份；石墨烯0～10份；分散剂0.1～0.5份；蒙脱石1～3份；水30～50份；分散剂为聚丙烯酸‑聚氧化乙烯梳型聚合物。本发明专利技术在纳米隔热板坯体表面设置了纳米涂层，该纳米涂层中含有纳米金、纳米铂、石墨烯等成分，具有十分优异的催化导电功能。本发明专利技术提供的纳米板兼具优异的隔热功能和催化导电功能，在汽车尾汽净化、燃料电池、光热发电系统等领域具有广阔的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种具有催化导电功能的纳米板及其制备方法和应用
本专利技术属于复合材料领域，尤其涉及一种具有催化导电功能的纳米板及其制备方法和应用。
技术介绍
现有纳米微孔隔热板主要是采用二氧化硅纳米粉体为主材料，以玻璃纤维、硅酸铝陶瓷纤维等无机纤维材料作为增强材料，采用压制成型工艺制成。尽管这种纳米微孔隔热板的隔热效果很好，导热系数很低，但不具有催化导电功能。中国专利CN106735300A公开了一种超薄银纳米板的合成方法，该方法包括：通过向硝酸银和表面活性剂的混合溶液中加入大量且过量的双氧水和强还原剂制备出晶种类型高度一致化的晶种溶液；利用晶种溶液，通过控制反应过程中还原剂及硝酸银的量，得到形貌、尺寸可控，且单分散的第一种银纳米板；通过多轮续生长得到带有随机“缝隙”和“热点”的第二种银纳米板；通过引入卤素离子/双氧水刻蚀缺陷，多轮续生长得到边沿平整的超高长径比、超大且超薄的第三种银纳米板；并通过包裹上述三种结构独特的纳米板，得到核壳结构的超薄银纳米板。该专利制备的超薄银纳米板虽然具备较为优异的催化导电功能，但不具有隔热功能。可见，现有纳米板材难以同时兼具隔热功能和催化导电功能，因此不满足既需要隔热效果良好，又要求具有催化或导电功能的应用场合，比如：汽车尾气处理系统、燃料电池、光热发电系统等。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种具有催化导电功能的纳米板及其制备方法和应用，本专利技术提供的纳米板兼具隔热功能和催化导电功能，其在受热状态下能够对有害气体进行催化净化，在汽车尾汽净化、燃料电池、光热发电系统等领域具有广阔的应用前景。本专利技术提供了一种具有催化导电功能的纳米板，包括纳米隔热板坯体和复合在所述纳米隔热板坯体表面的纳米涂层；所述纳米涂层由纳米涂料干燥后形成，以重量份数计，所述纳米涂料包括：所述分散剂为聚丙烯酸-聚氧化乙烯梳型聚合物。优选的，所述纳米涂层的厚度为0.1～0.5mm。优选的，以重量份数计，所述纳米隔热板坯体包括：纳米二氧化硅50～80份；无机纤维材料2～10份；红外遮光剂10～30份。优选的，所述无机纤维材料包括高硅氧纤维、多晶氧化铝纤维、硅酸铝陶瓷纤维和玻璃纤维短切纱中的一种或多种。优选的，所述红外遮光剂包括微米级碳化硅粉、微米级硅酸锆粉和微米级金红石粉中的一种或多种。本专利技术提供了一种具有催化导电功能的纳米板的制备方法，包括以下步骤：在纳米隔热板坯体表面涂覆纳米涂料，干燥，得到具有催化导电功能的纳米板；以重量份数计，所述纳米涂料包括：所述分散剂为聚丙烯酸-聚氧化乙烯梳型聚合物。优选的，所述涂覆的方式为喷涂、刷涂或辊涂。优选的，所述干燥的温度为100～120℃；所述干燥的时间为1～5h。优选的，所述纳米隔热板坯体按照以下步骤制备得到：将纳米二氧化硅、无机纤维材料和红外遮光剂混合，干压成型，得到纳米隔热板坯体。上述技术方案所述的纳米板或上述技术方案所述方法制备的纳米板在有害气体催化净化中的应用。与现有技术相比，本专利技术提供了一种具有催化导电功能的纳米板及其制备方法和应用。本专利技术提供的纳米板包括纳米隔热板坯体和复合在所述纳米隔热板坯体表面的纳米涂层；所述纳米涂层由纳米涂料干燥后形成，以重量份数计，所述纳米涂料包括：纳米金30～50份；纳米铂10～20份；石墨烯0～10份；分散剂0.1～0.5份；蒙脱石1～3份；水30～50份；所述分散剂为聚丙烯酸-聚氧化乙烯梳型聚合物。本专利技术在纳米隔热板坯体表面设置了纳米涂层，该纳米涂层中含有纳米金、纳米铂、石墨烯等成分，具有十分优异的催化导电功能。本专利技术提供的纳米板兼具优异的隔热功能和催化导电功能，其在受热状态下能够对碳氧化物、碳氢化物、碳氮化物等有害气体进行催化净化，在汽车尾汽净化、燃料电池、光热发电系统等领域具有广阔的应用前景。实验结果表明：本专利技术提供的纳米板的表面电阻＜200Ω，CO催化转化率＞95％。具体实施方式下面对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术提供了一种具有催化导电功能的纳米板，包括纳米隔热板坯体和复合在所述纳米隔热板坯体表面的纳米涂层；所述纳米涂层由纳米涂料干燥后形成，以重量份数计，所述纳米涂料包括：所述分散剂为聚丙烯酸-聚氧化乙烯梳型聚合物。本专利技术提供的纳米板包括纳米隔热板坯体和纳米涂层。其中，所述纳米隔热板坯体的成分优选包括纳米二氧化硅、无机纤维材料和红外遮光剂。在本专利技术中，所述纳米二氧化硅的粒径优选为10～30nm，具体可为10nm、11nm、12nm、13nm、14nm、15nm、16nm、17nm、18nm、19nm、20nm、21nm、22nm、23nm、24nm、25nm、26nm、27nm、28nm、29nm或30nm；所述纳米二氧化硅在纳米隔热板坯体中的含量优选为50～80重量份，具体可为50重量份、51重量份、52重量份、53重量份、54重量份、55重量份、56重量份、57重量份、58重量份、59重量份、60重量份、61重量份、62重量份、63重量份、64重量份、65重量份、66重量份、67重量份、68重量份、69重量份、70重量份、71重量份、72重量份、73重量份、74重量份、75重量份、76重量份、77重量份、78重量份、79重量份或80重量份。在本专利技术中，所述无机纤维材料优选包括高硅氧纤维、多晶氧化铝纤维、硅酸铝陶瓷纤维和玻璃纤维短切纱中的一种或多种，更优选为硅酸铝陶瓷纤维。其中，所述硅酸铝陶瓷纤维优选为1140型(极限温度1140℃)硅酸铝陶瓷纤维；所述硅酸铝陶瓷纤维的长度优选为5～8mm，具体可为5mm、5.5mm、6mm、6.5mm、7mm、7.5mm或8mm；所述硅酸铝陶瓷纤维的直径优选为2.8～3.8μm，具体可为2.8μm、2.9μm、3μm、3.1μm、3.2μm、3.3μm、3.4μm、3.5μm、3.6μm、3.7μm或3.8μm。在本专利技术中，以所述纳米二氧化硅在纳米隔热板坯体中的含量为50～80重量份计，所述无机纤维材料在纳米隔热板坯体中的含量为2～10重量份，具体可为2重量份、2.5重量份、3重量份、3.5重量份、4重量份、4.5重量份、5重量份、5.5重量份、6重量份、6.5重量份、7重量份、7.5重量份、8重量份、8.5重量份、9重量份、9.5重量份或10重量份。在本专利技术中，所述红外遮光剂优选包括微米级碳化硅粉、微米级硅酸锆粉和微米级金红石粉中的一种或多种；所述红外遮光剂的粒径优选为2～5μm，具体可为2μm、2.1μm、2.2μm、2.3μm、2.4μm、2.5μm、2.6μm、2.7μm、2.8μm、2.9μm、3μm、3.1μm、3.2μm、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有催化导电功能的纳米板，包括纳米隔热板坯体和复合在所述纳米隔热板坯体表面的纳米涂层；/n所述纳米涂层由纳米涂料干燥后形成，以重量份数计，所述纳米涂料包括：/n

【技术特征摘要】
1.一种具有催化导电功能的纳米板，包括纳米隔热板坯体和复合在所述纳米隔热板坯体表面的纳米涂层；
所述纳米涂层由纳米涂料干燥后形成，以重量份数计，所述纳米涂料包括：



所述分散剂为聚丙烯酸-聚氧化乙烯梳型聚合物。


2.根据权利要求1所述的纳米板，其特征在于，所述纳米涂层的厚度为0.1～0.5mm。


3.根据权利要求1所述的纳米板，其特征在于，以重量份数计，所述纳米隔热板坯体包括：
纳米二氧化硅50～80份；
无机纤维材料2～10份；
红外遮光剂10～30份。


4.根据权利要求3所述的纳米板，其特征在于，所述无机纤维材料包括高硅氧纤维、多晶氧化铝纤维、硅酸铝陶瓷纤维和玻璃纤维短切纱中的一种或多种。


5.根据权利要求3所述的纳米板，其特征在于，所述红外遮光剂包括微米级碳化硅粉、微米级硅酸锆粉和微米级金红石粉中的一种或多...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘超，张成贺，王传忠，崔卫平，
申请(专利权)人：山东鲁阳浩特高技术纤维有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37