本發明屬于空氣污染物凈化領域，具體涉及一種改性絲瓜絡纖維復合材料及其制備方法和應用。
背景技術：
1、在現代生活中，室內空氣污染已成為人們面臨的主要環境問題之一。常見的室內空氣污染物種類繁多，包括苯系物、甲醛、氮氧化物、一氧化碳、氨、三氯乙烯和四氯乙烯等。這些污染物毒性大，且廣泛存在于人造板材、粘合劑、油漆、涂料、墻紙、地毯、日化品等家具家居產品中，會慢慢擴散進入到室內空氣中，人們長時間暴露在這樣的污染環境中，可能引發呼吸系統疾病、過敏反應、心血管疾病甚至更嚴重的病癥，對人體健康構成嚴重威脅。正因如此，室內空氣污染備受社會各界廣泛關注。
2、目前，室內空氣凈化技術中最廣泛使用的是吸附技術。吸附技術具有適用性強、設計操作簡單、成本相對較低等優點。吸附技術的關鍵在于吸附凈化材料，其性能直接影響空氣凈化的效果，常見的吸附凈化材料包括活性炭、分子篩等，其具有比表面積大、成本低等優點，在一定程度上能夠有效吸附空氣中的污染物，但是這些材料也存在著諸多不足，如吸附容量有限、吸附普適性不夠且易發生脫附造成二次污染等。
3、發明專利申請cn113813737a中公開了一種去除室內空氣中甲醛的空氣凈化材料，按重量份計，由如下成分組成：50～80份熔噴聚丙烯、40～60份熔噴聚乳酸和100～180份的粉狀甲醛吸附材料組成，其中甲醛吸附材料按重量份計，由60～80份熱固型樹脂、10～20份火堿、5～6份表面活性劑、2～5份聚乙烯吡咯烷酮、50～60份乙醇溶劑和4～6份三乙烯四胺組成，該發明專利申請還對應提出制備方法及裝置，在去除室內甲醛的基礎上，對通風狀態下空氣中的微小雜質進行去除，以滿足實際使用的需求。
4、上述發明專利申請雖然公開了其對甲醛具有較高的去除率，但是沒有體現其對室內空氣污染物的具體吸附效果，更沒有涉及其對吸煙室內的特征煙氣的吸附狀況。隨著人們對室內空氣質量要求的不斷提高，現有的吸附凈化材料已難以滿足日益嚴格的空氣凈化需求，尤其是難以滿足吸煙室的空氣凈化需求。
技術實現思路
1、因此，本發明的主要目的是針對現有技術的不足，提供一種改性絲瓜絡纖維復合材料及其制備方法和應用，能夠有效去除環境中的空氣污染物。
2、為了實現上述目的，本發明第一方面提供一種改性絲瓜絡纖維復合材料的制備方法，包括步驟：
3、氨基改性：先對絲瓜絡依次進行堿活化和環氧化開環處理，再利用氨基苯甲酸類化合物進行接枝處理，得到氨基改性絲瓜絡；
4、制備氣凝膠：將所述氨基改性絲瓜絡浸沒到聚乙烯醇水溶液中，并進行冷凍定型干燥處理，得到改性絲瓜絡氣凝膠；
5、纖維膜復合：在所述改性絲瓜絡氣凝膠的表面形成一層氨綸纖維膜。
6、本發明的第二方面提供一種由上述方法制得的改性絲瓜絡纖維復合材料，且包括上述改性絲瓜絡氣凝膠和負載在所述改性絲瓜絡氣凝膠表面的氨綸纖維膜。其中，所述氨綸纖維膜可以負載在所述改性絲瓜絡氣凝膠的單側表面或兩側表面。
7、本發明的第三方面提供一種上述改性絲瓜絡纖維復合材料在吸附空氣污染物中的作用。
8、本發明的第四方面提供一種空氣凈化濾芯，該空氣凈化濾芯包括上述改性絲瓜絡纖維復合材料。
9、本發明的第五方面提供一種空氣凈化器，包括上述空氣凈化濾芯。
10、因此，本發明提供的上述改性絲瓜絡纖維復合材料具有多級孔結構，對空氣污染物有較好的物理吸附性能；絲瓜絡上引入了氨基等基團，可以提高對空氣污染物的化學吸附性能；氨綸纖維膜能有效過濾pm2.5等顆粒物質；如此，使改性絲瓜絡纖維復合材料對甲醛等醛類具有較好的選擇性吸附，同時對pm2.5、苯系物、煙堿、nox、co、三氯乙烯或四氯乙烯等空氣污染物有較好的去除能力，且材料的力學性能較高，可塑性強，使得它能夠根據不同的應用場景和需求，被加工成各種形狀和規格，為進一步應用到空氣凈化器中作為濾芯材料提供一定的基礎，從而實現有效去除環境中的空氣污染物。
1.一種改性絲瓜絡纖維復合材料的制備方法，包括步驟：
2.?根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述堿活化處理包括：將絲瓜絡浸泡在質量分數為2%～4%的第一堿溶液中，在30℃～50℃反應1～3?h，得到堿化絲瓜絡；其中，所述絲瓜絡與第一堿溶液的固液比為10～20?g/l。
3.?根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述環氧化開環處理包括：將所述堿化絲瓜絡、環氧化試劑和第二堿水溶液混合，并在40℃～70℃下反應2～6?h，得到環氧化絲瓜絡。
4.?根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述接枝處理步驟包括：將所述氨基苯甲酸類化合物與環氧化絲瓜絡按照1:1～3:1的質量比加入到質量分數0.8～1.2%的碳酸鈉水溶液中，在50℃～80℃下反應5～10?h，即可得到氨基改性絲瓜絡。
5.根據權利要求1-4任一項所述的制備方法，其特征在于，所述制備氣凝膠的步驟包括：先將所述氨基改性絲瓜絡置于模具中，再將聚乙烯醇水溶液注入所述模具中直至完全淹沒所述氨基改性絲瓜絡，液氮冷凍定型，冷凍干燥，脫模即可；所述聚乙烯醇水溶液的質量分數為3%～8%。
6.?根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述聚乙烯醇水溶液中還包括均勻分散其中的直徑10～70?μm的纖維，該纖維為羧甲基微晶纖維素、滌綸纖維或兩者的組合。
7.根據權利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述纖維包括直徑為20～30μm的小直徑纖維和直徑為50～60μm的大直徑纖維，且所述小直徑纖維和大直徑纖維的質量比為0.5:1～2.5:1。
8.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述纖維膜復合的步驟包括：以氨綸纖維溶液為原料，通過靜電紡絲法在所述改性絲瓜絡氣凝膠的表面形成所述氨綸纖維膜，且所述氨綸纖維溶液的質量分數為20%～26%。
9.?根據權利要求8所述的制備方法，其特征在于，所述氨綸纖維溶液中還包括均勻分散其中的吸附位點供給劑，且其中的吸附位點供給劑和氨綸纖維的質量比為1～2?:?9～11，所述吸附位點供給劑為苯基硅烷類化合物、金屬鹽或兩者的任意組合。
10.?根據權利要求9所述的制備方法，其特征在于，所述氨綸纖維溶液中還包括均勻分散其中的吸附位點供給劑，且其中的吸附位點供給劑和氨綸纖維的質量比為1～2?:?9～11，所述吸附位點供給劑為苯基硅烷類化合物、金屬鹽或兩者的任意組合。
11.?根據權利要求10所述的制備方法，其特征在于，所述氨綸纖維溶液中的苯基硅烷類化合物和氨綸纖維的質量比為1?:?8～12，所述苯基硅烷類化合物為苯基硅烷、二苯基硅烷或三苯基硅烷。
12.?根據權利要求10或11所述的制備方法，其特征在于，所述氨綸纖維溶液中的金屬鹽和氨綸纖維的質量比為1?:?8～12。
13.?根據權利要求10所述的制備方法，其特征在于，所述氨綸纖維溶液中還包括均勻分散其中的香味成分，且其中的香味成分與和氨綸纖維的質量比為1?:?18～22。
14.一種由權利要求1-13任一項所述的制備方法制得的改性絲瓜絡纖維復合材料，其特征在于，包括所述改性絲瓜絡氣凝膠和負載在所述改性絲瓜絡氣凝膠表面的氨綸纖維膜。
15.一種權利要求14所述的改性絲瓜絡纖維復合材料在吸附空氣污染物中的應用。
16.?根據權利要求15所述的應用，其特征在于，在常溫常壓下，所述改性絲瓜絡纖維復合材料對甲醛、苯、甲苯、煙堿、co、no、nh3和三氯乙烯的飽和吸附量分別為70～190?mg/g、240～595?mg/g、160～475?mg/g、95～315?mg/g、20～85?mg/g、30～80?mg/g、65～185?mg/g和50～125?mg/g，對pm2.5顆粒的過濾效率為89.0%～99.9%。
17.一種空氣凈化過濾組件，其特征在于，包括權利要求14所述的改性絲瓜絡纖維復合材料。
18.一種空氣凈化器，其特征在于，包括權利要求17所述的空氣凈化過濾組件。