一种核壳结构的多孔球及其制造方法和用途.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN104162392104162392A(43)申请公布日2014.11.26(21)申请号201310187006.X(22)申请日2013.05.20(71)申请人孙红梅地址200433上海市杨浦区国权北路1450弄15号1402室(72)发明人孙红梅区琼荣(51)Int.Cl.B01J13/02(2006.01)B01J35/08(2006.01)B01J21/06(2006.01)B01J21/08(2006.01)C02F1/46(2006.01)C02F1/72(2006.01)C02F1/30(2006.01)B01D53/32(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书4页说明书4页附图2页附图2页(54)发明名称一种核壳结构的多孔球及其制造方法和用途(57)摘要本发明属于低温等离子体应用领域，具体涉及一种核壳结构的多孔球及其制造方法和用途。核壳结构的多孔球包括导体核、绝缘壳和催化剂涂层。其特征是导体核紧密包裹在绝缘壳里面，绝缘壳的表面设有催化剂涂层。其制造方法是先制作导体核，然后包裹陶瓷粉体于导体核上，并涂覆催化剂粉体于球体外表面，最后经1000-1600℃高温烧结成型，工艺简单，易于规模化生产。导体核易于被电场极化，置于气体放电的气隙中可充当中间电极。陶瓷壳是多孔结构，表面积大，咐附能力强，适合作过滤填料，尤其适合作为放电气隙的填料应用于等离子体空气/水净化器中。CN104162392ACN1046239ACN104162392A权利要求书1/1页1.一种核壳结构多孔球，包括导体核（101）、绝缘壳（102）和催化剂涂层（103），其特征是导体核（1）紧密包裹在绝缘壳（102）里面，绝缘壳（102）的表面设有催化剂涂层（103）。2.如权利要求1所述的核壳结构多孔球，其特征是所述的导体核（1）是实心或者穿孔的任意形状金属颗粒或者导电磁体颗粒。3.如权利要求1所述的核壳结构多孔球，其特征是所述的绝缘壳（102）是多孔陶瓷壳层，其主要成份是SiO2、Al2O3、Fe2O3、FeO、MgO、CaO、K2O、Na2O、TiO2和MnO中的一种或几种混合物。4.如权利要求1所述的核壳结构多孔球，其特征是所述的催化剂涂层（103）的成份是TiO2、ZnO、ZnS、Fe2O3、CdS、CdSe或WO3纳米晶光催化剂中的一种或几种混合物。5.如权利要求1、2、3和4所述的核壳结构多孔球，其特征是所述核壳结构多孔球的用途是作为中间电极和过滤填料应用于气体放电隙中。6.如权利要求1所述的核壳结构多孔球的制造方法，其特征在于包括以下八个步骤：A、制作导体核（101）：将导电金属或者导电磁体压制或者铸造成颗粒状备用；B、制作陶瓷粉体和催化剂粉体：将SiO2、Al2O3、Fe2O3、FeO、MgO、CaO、K2O、Na2O、TiO2和MnO中的一种或几种混合物粉体置于滚筒搅拌器中搅拌均匀，留在搅拌器中备用；将TiO2、ZnO、ZnS、Fe2O3、CdS、CdSe或WO3纳米晶光催化剂中的一种或几种混合物粉体置于滚筒搅拌器中搅拌均匀，留在搅拌器中备用；C、制作溶胶涂层：把步骤A中制作好的导体核，或者步骤E中制得的核壳球硬胚料倒入溶胶中搅拌，使导体球或者核壳球硬胚料表面均匀包裹一层溶胶；D、制作绝缘壳（102）：把步骤C中制作好的表面包裹了溶胶层的导体核倒进步骤B中制作好的陶瓷粉体中继续滚动搅拌，直到陶瓷粉体均匀粘到导体核表面上，制得核壳球软胚料；E、溶胶固化：将步骤D中制作好的核壳球软胚料放进烤炉中，在300-500℃温度下固化，制得核壳球硬胚料；重复步骤B、C、D和E，可以制得不同壳层种类和厚度的核壳球硬胚料；F、制作溶胶涂层：将步骤E中制作的核壳球硬胚料再次放进溶胶中搅拌，使核壳球硬胚料表面均匀包裹一层溶胶；G、制作催化剂涂层（103）：把步骤F中制作好的表面包裹了溶胶层的核壳球硬胚料倒进步骤B中制作好的催化剂粉体中继续滚动搅拌，直到催化剂粉体均匀粘到导体核表面上，制得核壳球毛胚；H、烧结成型：将步骤G制得的核壳球毛胚置于高温炉中烧结成型，烧结温度为1000-16000℃。2CN104162392A说明书1/4页一种核壳结构的多孔球及其制造方法和用途技术领域[0001]本发明属于低温等离子体应用领域，具体涉及一种核壳结构的多孔球及其制造方法和用途。背景技术[0002]陶瓷多孔球、麦饭石多孔球和石英多孔球等具有高孔隙率和高表面积的材料，对污染物有很强吸附能力，一直被广泛应用于水过滤系统中作为过滤填料。然而，目前采用多孔球作为过滤填料的水过滤系统中，过滤料均无有效的自清洁方法，需要定期更换新的多孔球过滤填料。定期的维护，不仅增加材