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龍圖騰網恭喜河南師范大學;河南冠宇環?？萍加邢薰?/a>申請的專利一種復合型氧化顆粒濾料及其制備方法獲國家發明授權專利權，本發明授權專利權由國家知識產權局授予，授權公告號為：CN119971625B 。

龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-06-20發布的發明授權授權公告中獲悉：該發明授權的專利申請號/專利號為：202510459721.7，技術領域涉及：B01D39/02；該發明授權一種復合型氧化顆粒濾料及其制備方法是由陳向;李瑞麗;朱召軍;劉京華;王送恩;嚴世珂;張夢夢;張晨曦;楊春潔;張麗君設計研發完成，并于2025-04-14向國家知識產權局提交的專利申請。

本一種復合型氧化顆粒濾料及其制備方法在說明書摘要公布了：本發明公開了一種復合型氧化顆粒濾料及其制備方法，具體涉及氧化顆粒濾料技術領域，該濾料以二氧化鈰?四氧化三鈷?氧化鎳的三元復合氧化物為核心材料，具有分級孔道結構，并在表面涂覆有pH響應性涂層，制備方法包括S1、生物模板預處理，S2、溶膠?凝膠合成，S3、分級孔道構建，S4、表面改性。本發明以二氧化鈰?四氧化三鈷?氧化鎳三元復合氧化物為核心，借助分級孔道、表面銅納米顆粒及內部上轉換納米粒子，在可見光和紅外光下高效降解污染物，而表面接枝的季銨鹽類化合物抗菌性佳，能抑制微生物滋生，延長濾料壽命，整體制備工藝適合工業化生產。

本發明授權一種復合型氧化顆粒濾料及其制備方法在權利要求書中公布了：1.一種復合型氧化顆粒濾料的制備方法，其特征在于：所述濾料顆粒呈規則球形，粒徑分布在0.5-2mm之間，以二氧化鈰-四氧化三鈷-氧化鎳的三元復合氧化物為核心材料，具有分級孔道結構，并在表面涂覆有厚度為50-100nm的pH響應性涂層；所述二氧化鈰、四氧化三鈷和氧化鎳在三元復合氧化物中的摩爾比為5:3:2；分級孔道結構包括大孔、介孔和微孔，其中，大孔孔徑為50-500nm，介孔孔徑為2-50nm，微孔孔徑小于2nm，且濾料的比表面積≥200m2g；pH響應性涂層由聚甲基丙烯酸與氧化石墨烯復合而成；濾料表面負載有銅納米顆粒，所述銅納米顆粒的粒徑為5-10nm，負載量為5wt%；濾料內部均勻分散有碳納米管，碳納米管的質量占濾料總質量的1%-3%，用于增強濾料的機械強度以及電子傳導能力，提升催化反應效率；濾料內部摻雜有上轉換納米粒子，用于將紅外光轉換為可見光，提高濾料在可見光及紅外光下對污染物的降解能力，摻雜量為0.5wt%-2wt%；濾料表面接枝有具有抗菌性能的季銨鹽類化合物，接枝率為0.2mmolg-0.5mmolg，用于濾料在凈化污染物的同時具備抗菌功能，抑制微生物在濾料表面滋生，上述濾料具體包括以下制備的步驟：S1、生物模板預處理，S1.1、將細菌纖維素浸泡于濃度均為0.1-0.5molL的硝酸鈰、硝酸鈷和硝酸鎳混合溶液中，攪拌24h，使金屬離子負載于模板孔隙；S1.2、在生物模板預處理前，對細菌纖維素進行表面親水化處理，將其浸泡在質量分數為3%-5%的硅烷偶聯劑水溶液中，浸泡時間為3-5h，之后用去離子水沖洗干凈并烘干；S2、溶膠-凝膠合成，S2.1、向S1.1步驟的溶液中加入摩爾比為1:1-1:3的檸檬酸與乙二醇，調節pH至6-7，形成溶膠；S2.2、同時，將經過超聲分散處理的碳納米管懸浮液加入溶膠中，碳納米管的添加量按最終占濾料總質量的1%-3%進行控制，碳納米管懸浮液的超聲分散頻率為30-50kHz，時間20-40min；S2.3、隨后微波加熱，功率為500W，時間為10min，促進凝膠化，形成前驅體；S2.4、在溶膠-凝膠合成完成后，對形成的前驅體進行噴霧干燥處理，進風溫度控制在180-220℃，出風溫度控制在80-100℃，使前驅體形成粒徑均一的球形顆粒，通過振動篩篩選出粒徑在0.3-0.8mm范圍內的顆粒；S3、分級孔道構建，S3.1、將S2.4步驟中篩選出的顆粒冷凍干燥，在氮氣氛圍中于600℃煅燒4h，去除生物模板，形成分級多孔結構；S3.2、之后，將分級多孔結構浸泡于含有上轉換納米粒子的溶液中，溶液濃度根據上轉換納米粒子最終摻雜量為0.5wt%-2wt%進行調配，浸泡溫度保持在40-60℃，時間為8-12h，使上轉換納米粒子均勻摻雜到濾料中，賦予濾料光熱轉換功能；S3.3、在分級孔道構建完成后，對分級多孔結構進行脈沖電場處理，電場強度為1-3kVcm，脈沖頻率為10-20Hz，處理時間為5-10min；S3.4、對分級多孔結構進行真空退火處理，真空度為10-3-10-2Pa，退火溫度為400-500℃，時間為2-3h；S4、表面改性，S4.1、采用化學還原法負載銅納米顆粒于顆粒表面，還原劑為硼氫化鈉，其中，硼氫化鈉與銅離子的摩爾比為2:1-4:1；S4.2、然后進行層層自組裝處理，在涂覆聚甲基丙烯酸和氧化石墨烯的復合涂層之前，先在濾料表面交替吸附帶正電荷的聚電解質和帶負電荷的功能性納米粒子，每一層的吸附時間為10-20min，形成多層復合結構；S4.3、完成層層自組裝后，將濾料浸泡于含有季銨鹽類化合物的接枝溶液中，接枝溶液濃度為0.5-1.5molL，反應溫度為50-70℃，反應時間為3-5h，使濾料表面接枝率達到0.2mmolg-0.5mmolg，賦予濾料抗菌性能；S4.4、最后通過靜電紡絲技術涂覆聚甲基丙烯酸和氧化石墨烯復合涂層，形成pH響應性涂層，紡絲電壓為10-20kV，紡絲距離為10-15cm，紡絲溶液的流速為0.5-1.5mLh，在靜電紡絲涂覆聚甲基丙烯酸和氧化石墨烯復合涂層的過程中，在紡絲溶液中添加質量分數為0.5%-2%的納米二氧化鈦，在靜電紡絲完成后，對涂覆好pH響應性涂層的濾料進行紫外線固化處理，紫外線波長為254nm，照射時間為15-30min。

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