一种复合催化减毒剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种复合催化减毒剂及其制备方法和应用，涉及材料技术领域。一种复合催化减毒剂的制备方法，以二氧化锰纳米片为支撑材料，通过层层自组装的方法将壳聚糖、海藻酸钠和镍离子沉积在二氧化锰纳米片表面。首先采用二氧化锰纳米片为支撑材料，提供了更大的比表面积和更多的活性中心，进而引入天然环保的生物质材料壳聚糖和海藻酸钠，并且利用了镍离子和海藻酸钠良好的络合能力，制备得到的复合催化减毒剂可以在低添加量的情况下表现出优异的阻燃性能和抑烟减毒性能。在硬质聚氨酯泡沫材料中引入复合催化减毒剂，使得硬质聚氨酯泡沫材料表现出优异的成炭性能和阻燃性能，并降低了材料在热解和燃烧过程中有毒烟气的释放。放。放。

【技术实现步骤摘要】
一种复合催化减毒剂及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及材料
，具体而言，涉及一种复合催化减毒剂及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]硬质聚氨酯泡沫(RPUF)材料具有优良的节能保温性能、抗压强度，化学稳定性和粘结性能，因此广泛应用于建筑、石油、运输等领域，前景相当广阔。然而，它的结构是由重复的氨基甲酸酯(
‑
NH
‑
(C＝O)
‑
O
‑
)基团组成，并且泡沫中含有大量的多孔结构，这就导致了RPUF一旦点火，会在短时间内产生大量的热量和气体产物，其中包括有害的烟颗粒和一氧化碳(CO)、氮氧化物(NO
x
)和氰化氢(HCN)等有毒气体，这就增加了火灾的发生率和火灾的致死率，对人员和财产安全产生了重大威胁。因此，降低硬质聚氨酯泡沫材料的火灾危险性已迫在眉睫。
[0003]根据文献报道，目前一些过渡金属(Ni、Mo、Co和Cu等)材料，以金属纳米颗粒、氧化物和碳化物等形式，被用作催化剂或载体进行还原脱除氮氧化物的目的。此外，这些纳米金属材料可以用来消除挥发性有机化合物和降低有毒气体的释放。
[0004]近年来，具有前途的绿色纳米材料二氧化锰凭借其高天然丰度，成本较低，制备方法简单，环境相容性好和结构多样性以及独特的物理和化学特性而备受关注。到目前为止，MnO2已广泛应用于锂离子电池，气体传感器和催化等领域。通过控制实验条件和合成方法，MnO2纳米材料可以制成各种几何形态，例如棒状，片状，花朵状，带状和树枝状，并展示不同的优异性能。因此，改性MnO2并将其应用扩展到其他领域具有重要意义。但是，通过层层自组装的方法将壳聚糖、海藻酸钠等生物质材料沉积在MnO2表面及其抑烟减毒性能的研究至今未见报道。

技术实现思路

[0005]本专利技术的第一目的在于提供了一种复合催化减毒剂的制备方法，简单易行，可制备出结构稳定、分散性好的减毒剂。
[0006]本专利技术的第二目的在于提供了一种复合催化减毒剂，该减毒剂结构稳定、分散性好，将其引入硬质聚氨酯泡沫后，可以降低硬质聚氨酯泡沫燃烧产生的有毒烟气，十分环保。
[0007]本专利技术的第三目的在于提供了一种复合催化减毒剂在硬质聚氨酯泡沫材料的应用，将复合催化减毒剂应用到硬质聚氨酯泡沫材料中，能够使硬质聚氨酯泡沫材料具有优异的成炭性能和阻燃性能，同时在热解和燃烧过程中有毒烟气的释放较低。
[0008]本专利技术是这样实现的：
[0009]一种复合催化减毒剂的制备方法，包括以二氧化锰纳米片为支撑材料，通过层层自组装的方法将壳聚糖、海藻酸钠和镍离子沉积在二氧化锰纳米片表面。
[0010]一种复合催化减毒剂，利用上述制备方法制成。
[0011]复合催化减毒剂在硬质聚氨酯泡沫材料的应用。
[0012]本专利技术提供的一种复合催化减毒剂及其制备方法和在硬质聚氨酯泡沫材料的应用的有益效果是：
[0013]一种复合催化减毒剂的制备方法，以二氧化锰纳米片为支撑材料，通过层层自组装的方法将壳聚糖、海藻酸钠和镍离子沉积在二氧化锰纳米片表面。本专利技术采用二氧化锰纳米片为支撑材料，提供了更大的比表面积和更多的活性中心，采用天然环保的生物质材料壳聚糖和海藻酸钠，并且利用了镍离子和海藻酸钠良好的络合能力，制备获得的减毒剂与聚合物基体具有很好的相容性，可以在低添加量的情况下表现出优异的阻燃性能和抑烟减毒性能；充分发挥了壳聚糖和海藻酸钠的促进成炭和阻燃优势和含镍量子点/二氧化锰纳米片层的催化减毒作用。
[0014]上述复合催化减毒剂在硬质聚氨酯泡沫材料的应用。在硬质聚氨酯泡沫材料中引入复合催化减毒剂，使硬质聚氨酯泡沫材料表现出优异的成炭性能和阻燃性能，并降低了材料在热解和燃烧过程中有毒烟气的释放。
附图说明
[0015]为了更清楚地说明本专利技术实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0016]图1为本专利技术实施例1制备的二氧化锰@壳聚糖@海藻酸钠@镍复合催化减毒剂的X射线衍射曲线；
[0017]图2为本专利技术实施例1制备的二氧化锰和二氧化锰@壳聚糖@海藻酸钠@镍复合催化减毒剂的傅里叶转换红外谱图；
[0018]图3为本专利技术实施例1制备的二氧化锰的透射电镜图。
[0019]图4为本专利技术实施例1制备的二氧化锰@壳聚糖@海藻酸钠@镍复合催化减毒剂的透射电镜图。
[0020]图5为本专利技术实施例1制备的二氧化锰@壳聚糖@海藻酸钠@镍复合催化减毒剂的高分辨率透射电镜图。
[0021]图6为本专利技术实施例1制备的二氧化锰@壳聚糖@海藻酸钠@镍复合催化减毒剂的EDX谱图。
[0022]图7为本专利技术实施例2制备的二氧化锰@壳聚糖@海藻酸钠@镍复合催化减毒剂的制备方法流程图。
具体实施方式
[0023]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
[0024]本专利技术提出了一种复合催化减毒剂的制备方法，包括以二氧化锰纳米片为支撑材
料，通过层层自组装的方法将壳聚糖、海藻酸钠和镍离子沉积在二氧化锰纳米片表面。
[0025]本专利技术采用二氧化锰纳米片为支撑材料，提供了更大的比表面积和更多的活性中心，进而引入天然环保的生物质材料壳聚糖和海藻酸钠，并且利用了镍离子和海藻酸钠良好的络合能力，制备得到的镍量子点/二氧化锰纳米片层，并且与聚合物基体具有很好的相容性，可以在低添加量的情况下表现出优异的阻燃性能和抑烟减毒性能；充分发挥了壳聚糖和海藻酸钠的促进成炭和阻燃优势和含镍量子点/二氧化锰纳米片层的催化减毒作用。
[0026]优选地，包括S1：调节壳聚糖水溶液pH值至4.5
‑
5，随后加入到二氧化锰悬浮液中，持续搅拌；得到第一悬浮液。
[0027]S2：将第一悬浮液经离心、过滤、水洗，并将产物在超声搅拌作用下分散到去离子水中得到第二悬浮液；将海藻酸钠水溶液加入到第二悬浮液中搅拌。
[0028]S3:将第二悬浮液经离心、过滤、水洗，并将产物在超声搅拌作用下分散到去离子水中得到第三悬浮液；将水溶性镍盐加入到第三悬浮液中搅拌。
[0029]优选地，S1中，调节溶液pH所用的酸为稀盐酸、稀硫酸中的一种。
[0030]优选地，S3中，水溶性镍盐的种类为氯化盐，硫酸盐，溴化盐和硝酸盐的一种。
[0031]优选地，在S1之前，还包括二氧化锰悬浮液的制备：将高锰酸钾溶于去离子水中，加入乙酸乙酯，回流反应，冷却、离心、洗涤、干燥得到二氧化锰；将二氧化锰加入到去离子水中搅拌。利用该本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种复合催化减毒剂的制备方法，其特征在于，包括以二氧化锰纳米片为支撑材料，通过层层自组装的方法将壳聚糖、海藻酸钠和镍离子沉积在二氧化锰纳米片表面。2.根据权利要求1所述的复合催化减毒剂的制备方法，其特征在于，包括：S1：调节壳聚糖水溶液pH值至4.5
‑
5，随后加入到二氧化锰悬浮液中，持续搅拌，得到第一悬浮液。S2：将所述第一悬浮液经离心、过滤、水洗，并将产物在超声搅拌作用下分散到去离子水中得到所述第二悬浮液；将海藻酸钠水溶液加入到所述第二悬浮液中搅拌。S3:将所述第二悬浮液经离心、过滤、水洗，并将产物在超声搅拌作用下分散到去离子水中得到第三悬浮液；将水溶性镍盐加入到所述第三悬浮液中搅拌。3.根据权利要求2所述的复合催化减毒剂的制备方法，其特征在于，在S1之前，还包括所述二氧化锰悬浮液的制备：将高锰酸钾溶于去离子水中，加入乙酸乙酯，回流反应，冷却、离心、洗涤、干燥得到二氧化锰；将所述二氧化锰加入到去离子水中搅拌。4.根据权利要求3所述的复合催化减毒剂的制备方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁尧，王伟，刘跃军，
申请(专利权)人：厦门理工学院，
类型：发明
国别省市：