一种抗菌分子筛复合吸附材料及其制备方法与流程

本发明涉及吸附材料领域，具体涉及一种抗菌分子筛复合吸附材料及其制备方法。

背景技术：

1、环境湿度的控制对改善人居条件、提高产品质量和发展生产技术具有非常重要的意义，吸附式转轮除湿系统以除湿量大、除湿效率高，具有环保和节能等优点得到广泛应用，其中，构筑转轮的吸附材料是转轮除湿系统性能的决定性因素。

2、作为转轮吸附材料的分子筛吸附剂因其在高温和低湿度条件下吸附性能优异而广泛应用，但分子筛脱附温度高达 250℃，需要消耗大量热能，导致其使用受到极大限制，同时由于除湿转轮长期处于潮湿环境下，不可避免地滋生细菌，这些细菌极易随干燥后的空气排出，具有一定的健康隐患。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种抗菌分子筛复合吸附材料及其制备方法，解决了现有分子筛复合吸附材料脱附温度过高的问题，同时其还具有良好的抗菌性能。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种抗菌分子筛复合吸附材料的制备方法，包括如下步骤：步骤s1：称取如下重量百分比原料：钠水玻璃30-35%、复合分子筛3-5%和乙二醛0.2-0.3%，余量为水，将钠水玻璃、复合分子筛、乙二醛和水混合，制得混合溶液；

3、步骤s2：将玻璃纤维基布浸入混合溶液中，浸渍5-10min，烘干，再在温度为50℃条件下，将其浸入硫酸溶液中，浸渍4-5h，硫酸溶液ph为6，洗涤，烘干，制得一种抗菌分子筛复合吸附材料。

4、所述复合分子筛通过如下步骤制得：

5、步骤a1：将乙酰溴-α-d-葡萄糖、氯乙醇和碳酸银混合，在搅拌速率为100-120rpm，温度为35℃条件下，反应4-6h，制得中间体1，将中间体1和甲醇混合，在搅拌速率为50-60rpm，温度为5℃条件下，搅拌并加入甲醇钠溶液，反应4-5h，制得中间体2；

6、乙酰溴-α-d-葡萄糖、氯乙醇和碳酸银用量比为2.8-3g：0.15-0.16mol：3.5-3.6g，甲醇钠溶液摩尔浓度为0.005mol/l，中间体1和甲醇钠溶液用量比为1.2-1.4g：6-8ml；

7、反应过程中，在碳酸银作为催化剂的条件下，乙酰溴-α-d-葡萄糖中溴与氯乙醇中羟基反应，制得中间体1，中间体1再在甲醇钠溶液的作用下发生水解，形成羟基，制得中间体2；

8、步骤a2：将中间体2和n-乙烯基咪唑混合，在氮气保护，搅拌速率为100-120rpm，温度为65℃条件下，反应12-14h，制得中间体3，将中间体3、氟硼酸钠和去离子水混合，在搅拌速率为100-120rpm，温度为70℃条件下，反应24h，制得离子液体；

9、中间体2和n-乙烯基咪唑用量比为3.4-3.6g：0.01-0.012mol，中间体3和氟硼酸钠用量比为3-3.2g：1.1-1.2g；

10、反应过程中，中间体2中氯与n-乙烯基咪唑中咪唑反应，形成咪唑鎓结构，制得中间体3，中间体3再与氟硼酸钠发生离子交换反应，制得离子液体；

11、步骤a3：将分子筛浸于硝酸镧溶液中，并加入氨水溶液调节ph值为6，在温度为60℃条件下，浸渍50-60min，烘干，并在500℃下焙烧2h，制得镧改性分子筛，将镧改性分子筛、3-巯丙基三乙氧基硅烷和甲苯混合并超声分散15-20min，在搅拌速率为120-180rpm，温度为110℃下，反应24h，旋蒸，干燥，过滤，将滤饼、离子液体和乙腈混合，在搅拌速率为120-180rpm，温度为80℃下，反应12-14h，制得复合分子筛；

12、硝酸镧溶液质量浓度为6%，氨水溶液摩尔浓度为0.5mol/l，分子筛和硝酸镧溶液用量比为1-1.2g：100-120ml，镧改性分子筛、3-巯丙基三乙氧基硅烷和离子液体用量比为2.2-2.3g：4-5ml：1.4-1.5g；

13、反应过程中，通过浸渍-焙烧法，在浸渍过程中镧与分子筛中离子发生交换，在分子筛中引入镧，再经过焙烧，制得镧改性分子筛，镧改性分子筛再与3-巯丙基三乙氧基硅烷反应接枝，引入巯基，其巯基再与离子液体中双键反应，将离子液体通过化学键固载于镧改性分子筛上，制得复合分子筛；

14、本发明的有益效果：本发明公开一种抗菌分子筛复合吸附材料及其制备方法，解决了现有分子筛复合吸附材料脱附温度过高的问题，同时其具有良好的抗菌性能；复合吸附材料所使用的复合分子筛，通过浸渍-焙烧法，在浸渍过程中镧与分子筛中离子发生交换，从而对分子筛进行改性引入了镧，镧的引入降低了分子筛的脱附活化能，从而降低其脱附温度，并且通过化学键固载有离子液体，而由于离子液体中存在有咪唑鎓和氟硼酸基团，这些基团随离子液体固载于分子筛上后可以提高分子筛对水的吸附量，从而提高复合吸附材料的吸附性能，而由于离子液体中存在有葡萄糖单元，其可以与细菌形成糖簇效应，再进而与季铵基团相配合，起到良好的抗菌效果，而又由于离子液体是以化学键固载于分子筛上，这也就减少了在重复的吸附脱附过程中离子液体的损失，从而延长复合吸附材料的使用寿命。

技术特征：

1.一种抗菌分子筛复合吸附材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤s1：称取如下重量百分比原料：钠水玻璃30-35%、复合分子筛3-5%和乙二醛0.2-0.3%，余量为水，将钠水玻璃、复合分子筛、乙二醛和水混合，制得混合溶液；

2.根据权利要求1所述的一种抗菌分子筛复合吸附材料的制备方法，其特征在于：所述复合分子筛通过如下步骤制得：

3.根据权利要求2所述的一种抗菌分子筛复合吸附材料的制备方法，其特征在于：步骤a1中：乙酰溴-α-d-葡萄糖、氯乙醇和碳酸银用量比为2.8-3g：0.15-0.16mol：3.5-3.6g，甲醇钠溶液摩尔浓度为0.005mol/l，中间体1和甲醇钠溶液用量比为1.2-1.4g：6-8ml。

4.根据权利要求2所述的一种抗菌分子筛复合吸附材料的制备方法，其特征在于：步骤a2中：中间体2和n-乙烯基咪唑用量比为3.4-3.6g：0.01-0.012mol，中间体3和氟硼酸钠用量比为3-3.2g：1.1-1.2g。

5.根据权利要求2所述的一种抗菌分子筛复合吸附材料的制备方法，其特征在于：步骤a3中：硝酸镧溶液质量浓度为6%，氨水溶液摩尔浓度为0.5mol/l，分子筛和硝酸镧溶液用量比为1-1.2g：100-120ml，镧改性分子筛、3-巯丙基三乙氧基硅烷和离子液体用量比为2.2-2.3g：4-5ml：1.4-1.5g。

6.一种抗菌分子筛复合吸附材料，其特征在于：根据权利要求1-5任一所述制备方法制备而成。

技术总结本发明涉及吸附材料领域，具体涉及一种抗菌分子筛复合吸附材料及其制备方法，其包括如下重量百分比原料：钠水玻璃30‑35%、复合分子筛3‑5%和乙二醛0.2‑0.3%，余量为水；通过对分子筛进行改性，在分子筛中引入稀土元素，并通过化学键连接将离子液体固载于分子筛上，从而解决了现有分子筛复合吸附材料脱附温度过高的问题，同时离子液体中含有葡萄糖单元与季铵结构，使得复合吸附材料具有良好的抗菌性能。技术研发人员：刘远诚,闭振运受保护的技术使用者：广东微方程新材料有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/4