多功能分层材料结构的制作方法

1.一种组合物，其特征在于，所述组合物包含：

2.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述分层结构材料包括天然来源的材料。

3.根据权利要求2所述的组合物，其特征在于，天然来源的所述分层结构材料包括硅藻土。

4.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述分层结构材料包括合成来源的材料。

5.根据权利要求1所述的组成，其特征在于：

6.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述多个纳米级特征包括纳米结构涂层。

7.根据权利要求6所述的组合物，其特征在于，所述纳米结构涂层表现出催化功能。

8.根据权利要求6所述的组合物，其特征在于，所述纳米结构涂层被配置用于处理气体污染物和颗粒污染物中的任一者。

9.根据权利要求6所述的组合物，其特征在于，所述纳米结构涂层至少部分涂覆有二次涂层。

10.根据权利要求9所述的组合物，其特征在于，所述二次涂层包括无机材料。

11.根据权利要求9所述的组合物，其特征在于，所述二次涂层增强催化功能、吸附功能或杀菌功能。

12.根据权利要求6所述的组合物，其特征在于，所述纳米结构涂层表现出吸附功能。

13.根据权利要求6所述的组合物，其特征在于，所述纳米结构涂层表现出对二氧化碳的吸附和储存。

14.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述分层结构材料包括多个微粒。

15.根据权利要求14所述的组合物，其特征在于，所述多个微粒具有在约1微米至约50微米之间的尺寸。

16.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述多种污染物中的类型是病原体、颗粒物和气态分子中的一者或多者。

17.根据权利要求16所述的组合物，其特征在于，所述病原体包含病毒、细菌和真菌中的一者或多者。

18.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述多种污染物被包含在流动介质中。

19.根据权利要求18所述的组合物，其特征在于，所述流动介质包含气体或液体中的一者或多者。

20.根据权利要求18所述的组合物，其特征在于，所述流动介质包含水性介质。

21.根据权利要求18所述的组合物，其特征在于，所述流动介质包含一种或多种体液。

22.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述纳米级特征具有在约1nm至约30nm之间的尺寸。

23.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述分层结构材料定义了多个相互连接的孔，并且所述相互连接的孔具有约50nm至约10微米之间的横截面尺寸。

24.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述分层结构材料的第一组合物与所述多个纳米级特征的第二组合物基本相同。

25.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述分层结构材料的第一组合物不同于所述多个纳米级特征的第二组合物。

26.根据权利要求4所述的组合物，其特征在于，所述合成来源的材料包含下述中的任一者：氧化物、混合氧化物、来自i、ii、iii、iv、v、vi族中的一者或多者的元素的混合氧化物、沸石、氧羟化物、铝酸盐、硅酸盐、铝硅酸盐、钛酸盐、氧化金属酸盐、金属有机框架物、氧化钒、二氧化硅、氧化铝、二氧化钛、氧化锆、氧化铪、氧化镍、氧化钴、氧化铈、氧化锡、氧化锰、氧化镁贵金属氧化物、铂族金属氧化物、氧化钼、氧化钨、氧化铼、氧化钽、氧化铌、氧化铬、钪、钇、镧、钍、稀土氧化物及其任意组合。

27.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述多个纳米级特征的组合物包含下述中的任一者：氧化物、混合氧化物、过渡金属氧化物、沸石、氧羟化物、铝酸盐、硅酸盐、铝硅酸盐、钛酸盐、氧化金属酸盐、氧化钒、二氧化硅、氧化铝、二氧化钛、氧化锆、氧化镍、氧化铈、氧化钴、氧化锡、氧化锰、氧化镁、贵金属氧化物、铂族金属氧化物、氧化钼、氧化钨、氧化铼、氧化铬、稀土氧化物及其任意组合。

28.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，还包含设置在所述多个纳米级特征的至少一个子集上的一种或多种活性材料，

29.根据权利要求28所述的组合物，其特征在于，所述一种或多种活性材料增强吸附功能。

30.根据权利要求28所述的组合物，其特征在于，所述一种或多种活性材料增强了杀菌功能。

31.根据权利要求28所述的组合物，其特征在于，所述一种或多种活性材料增强了催化功能。

32.根据权利要求28所述的组合物，其特征在于，所述一种或多种活性材料的一种或多种组合物包括催化纳米颗粒、沸石、金属有机框架物(mofs)、有机物、无机物或聚合物中的一者或多者。

33.一种系统，其特征在于，所述系统包含：

34.根据权利要求33所述的系统，其特征在于，所述组合物包含：

35.根据权利要求34所述的系统，其特征在于，所述宏观多孔基材包含金属。

36.根据权利要求35所述的系统，其特征在于，所述金属包含合金。

37.根据权利要求34所述的系统，其特征在于，所述宏观多孔基材包含下述中的一者或任意组合：不锈钢、铁素体钢、铁铬合金、奥氏体钢、铬镍合金、铜、镍、黄铜、金、银、钛、钨、铝、钯和铂。

38.根据权利要求34所述的系统，其特征在于，所述组合物形成至少一些所述多个孔的所述内表面的涂层。

39.根据权利要求38所述的系统，其特征在于，所述涂层的厚度在约10微米至约100微米之间。

40.根据权利要求38所述的系统，其特征在于，所述涂层形成为基本连续的膜。

41.根据权利要求38所述的系统，其特征在于，所述涂层形成为多个不连续的片段。

42.根据权利要求34所述的系统，其特征在于，所述多个孔具有在约100nm至约5mm之间的尺寸。

43.根据权利要求34所述的系统，其特征在于，所述宏观多孔基材包含陶瓷。

44.根据权利要求34所述的系统，其特征在于，所述宏观多孔基材包含金属或金属合金。

45.根据权利要求34所述的系统，其特征在于，所述宏观多孔基材包含过滤器。

46.根据权利要求34所述的系统，其特征在于，所述宏观多孔基材包括无纺布介质。

47.根据权利要求34所述的系统，其特征在于，所述宏观多孔基材包括编织介质。

48.根据权利要求34所述的系统，其特征在于，所述宏观多孔基材包括纤维玻璃。

49.根据权利要求34所述的系统，其特征在于，所述宏观多孔基材包括陶瓷。

50.根据权利要求49所述的系统，其特征在于，所述陶瓷包含堇青石、莫来石、沸石、天然粘土和合成粘土中的一者或任意组合。

51.根据权利要求34所述的系统，其特征在于，所述宏观多孔基材为纤维素、天然橡胶、乳胶、羊毛、棉、丝绸、亚麻、麻纤维、麻、羽毛纤维和任何其他天然材料中的一者或任意组合。

52.根据权利要求34所述的系统，其特征在于，所述宏观多孔基材包含天然或合成织物和纺织品中的一者或任意组合。

53.根据权利要求34所述的系统，其特征在于，所述宏观多孔基材包含颗粒过滤器。

54.根据权利要求34所述的系统，其特征在于，所述分层结构材料包括天然来源的材料。

55.根据权利要求54所述的系统，其特征在于，天然来源的所述分层结构材料包括硅藻土。

56.根据权利要求34所述的系统，其特征在于，所述分层结构材料包括合成来源的材料。

57.根据权利要求56所述的系统，其特征在于，所述合成来源的材料包含下述中的任一者：氧化物、混合氧化物、来自i、ii、iii、iv、v、vi族中的一者或多者的元素的混合氧化物、沸石、氧羟化物、氧化铝、硅酸盐、铝硅酸盐、钛酸盐、氧化金属酸盐、金属有机框架物、氧化钒、二氧化硅、氧化铝、二氧化钛、氧化锆、氧化铪、氧化镍、氧化钴、氧化锡、氧化锰、氧化镁、贵金属氧化物、铂族金属氧化物、氧化钼、氧化钨、氧化铼、氧化钽、氧化铌、氧化铬、钪、钇、镧、钍、稀土氧化物及其任意组合。

58.根据权利要求34所述的系统，其特征在于，所述多个纳米级特征的组合物包含下述中的任一者：氧化物、混合氧化物、过渡金属氧化物、沸石、氧羟化物、氧化铝、硅酸盐、铝硅酸盐、钛酸盐、氧化金属酸盐、氧化钒、二氧化硅、氧化铝、二氧化钛、氧化锆、氧化镍、氧化钴、氧化锡、氧化锰、氧化镁、贵金属氧化物、铂族金属氧化物、氧化钼、氧化钨、氧化铼、氧化铬、稀土氧化物及其任意组合。

59.根据权利要求34所述的系统，其特征在于：

60.根据权利要求34所述的系统，其特征在于，所述多个纳米级特征包括纳米结构涂层。

61.根据权利要求60所述的系统，其特征在于，所述纳米结构涂层表现出催化功能。

62.根据权利要求60所述的系统，其特征在于，所述纳米结构涂层被配置用于处理气体污染物和颗粒污染物中的任一者。

63.根据权利要求60所述的系统，其特征在于，所述纳米结构涂层至少部分涂覆有二次涂层。

64.根据权利要求63所述的系统，其特征在于，所述二次涂层包含无机材料。

65.根据权利要求34所述的系统，其特征在于，所述分层结构材料包括多个微粒。

66.根据权利要求65所述的系统，其特征在于，所述多个微粒具有在约1微米至约50微米之间的尺寸。

67.根据权利要求34所述的系统，其特征在于，所述多种污染物中的类型为病原体、颗粒物和气态分子中的一者或多者。

68.根据权利要求67所述的系统，其特征在于，所述病原体包含病毒、细菌和真菌中的一者或多者。

69.根据权利要求34所述的系统，其特征在于，所述多种污染物被包括在流动介质中。

70.根据权利要求69所述的系统，其特征在于，所述流动介质包含气体或液体中的一者或多者。

71.根据权利要求69所述的系统，其特征在于，所述流动介质包含水性介质。

72.根据权利要求69所述的系统，其特征在于，所述流动介质包含一种或多种体液。

73.根据权利要求34所述的系统，其特征在于，所述纳米级特征具有在约1nm至约30nm之间的尺寸。

74.根据权利要求34所述的系统，其特征在于，所述分层结构材料定义了多个相互连接的孔，并且所述相互连接的孔具有约50nm至约10微米之间的横截面尺寸。

75.根据权利要求34所述的系统，其特征在于，所述分层结构材料的第一组合物与所述多个纳米级特征的第二组合物基本相同。

76.根据权利要求34所述的系统，其特征在于，所述分层结构材料的第一组合物不同于所述多个纳米级特征的第二组合物。

77.一种系统，其特征在于，所述系统包含：

78.根据权利要求77所述的系统，其特征在于，还包含设置在所述多个纳米级特征中的至少一个子集上的一种或多种活性材料。

79.根据权利要求77所述的系统，其特征在于，所述分层结构材料包括合成来源的材料和天然来源的材料。

80.根据权利要求77所述的系统，其特征在于，所述多个孔具有在约100nm至约5mm之间的尺寸。

81.根据权利要求77所述的系统，其特征在于，所述宏观多孔基材包含陶瓷。

82.根据权利要求77所述的系统，其特征在于，所述宏观多孔基材包含金属或金属合金。

83.根据权利要求77所述的系统，其特征在于，所述宏观多孔基材包含过滤器。

84.根据权利要求77所述的系统，其特征在于，所述宏观多孔基材包括无纺布介质。

85.根据权利要求77所述的系统，其特征在于，所述宏观多孔基材包括编织介质。

86.根据权利要求77所述的系统，其特征在于，所述宏观多孔基材包括纤维玻璃。

87.根据权利要求77所述的系统，其特征在于，所述宏观多孔基材包括陶瓷。

88.根据权利要求87所述的系统，其特征在于，所述陶瓷包含堇青石、莫来石、沸石、天然粘土和合成粘土中的一者或任意组合。

89.根据权利要求77所述的系统，其特征在于，所述宏观多孔基材包金属。

90.根据权利要求77所述的系统，其特征在于，所述金属包含合金。

91.根据权利要求77所述的系统，其特征在于，所述宏观多孔基材包含不锈钢、铁素体钢、铁铬合金、奥氏体钢、铬镍合金、铜、镍、黄铜、金、银、钛、钨、铝、钯和铂中的一者或任意组合。

92.根据权利要求77所述的系统，其特征在于，所述宏观多孔基材为纤维素、天然橡胶、乳胶、羊毛、棉、丝绸、亚麻、麻纤维、麻、羽毛纤维和任何其他天然材料中的一者或任意组合。

93.根据权利要求77所述的系统，其特征在于，所述宏观多孔基材包含天然或合成织物和纺织品中的一者或任意组合。

94.根据权利要求77所述的系统，其特征在于，所述宏观多孔基材包含颗粒过滤器。

95.根据权利要求77所述的系统，其特征在于，所述多种污染物包括病原体。

96.根据权利要求77所述的系统，其特征在于，所述多个纳米级特征包括纳米结构涂层。

97.根据权利要求96所述的系统，其特征在于，所述纳米结构涂层表现出催化功能。

98.根据权利要求96所述的系统，其特征在于，所述纳米结构涂层被配置用于处理气体污染物和颗粒污染物中的任一者。

99.根据权利要求96所述的系统，其特征在于，所述纳米结构涂层至少部分涂覆有二次涂层。

100.根据权利要求99所述的系统，其特征在于，所述二次涂层包含无机材料。

101.根据权利要求77所述的系统，其特征在于，所述多种污染物中的类型为病原体、颗粒物和气态分子中的一者或多者。

102.根据权利要求101所述的系统，其特征在于，所述病原体包含病毒、细菌和真菌中的一者或多者。

103.根据权利要求77所述的系统，其特征在于，所述多种污染物被包括在流动介质中。

104.根据权利要求103所述的系统，其特征在于，所述流动介质包含气体或液体中的一者或多者。

105.根据权利要求103所述的系统，其特征在于，所述流动介质包含水性介质。

106.根据权利要求103所述的系统，其特征在于，所述流动介质包含一种或多种体液。

107.根据权利要求77所述的系统，其特征在于，所述纳米级特征具有在约1nm至约30nm之间的尺寸。

108.根据权利要求77所述的系统，其特征在于，还包含设置在多个纳米级特征中的至少一个子集上的一种或多种活性材料。

109.根据权利要求9所述的组合物，其特征在于，所述二次涂层增强二氧化碳的吸附功能和储存。

110.根据权利要求35所述的系统，其特征在于，所述分层结构材料为合成和天然来源的材料。

111.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述二次涂层增强了催化功能、吸附功能或杀菌功能。

112.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述二次涂层增强二氧化碳的吸附功能和储存。

113.根据权利要求35所述的组合物，其特征在于，还包括所述多个纳米级特征中的至少一个子集上的一种或多种活性材料。

114.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述一种或多种活性材料增强吸附功能。

115.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述一种或多种活性材料增强杀菌功能。

116.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述一种或多种活性材料增强催化功能。

117.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述一种或多种活性材料的一种或多种组合物包括催化纳米颗粒、沸石、金属有机框架物(mofs)、有机物、无机物或聚合物中的一者或多者。

118.根据权利要求35所述的组合物，其特征在于，所述多个纳米级特征的组合物包含下述中的任一者：氧化物、混合氧化物、过渡金属氧化物、沸石、氧羟化物、铝酸盐、硅酸盐、铝硅酸盐、钛酸盐、氧化金属酸盐、氧化钒、二氧化硅、氧化铈、氧化铝、二氧化钛、二氧化锆、氧化镍、氧化钴、氧化锡、氧化锰、氧化镁、贵金属氧化物、铂族金属氧化物、氧化钼、氧化钨、氧化铼、氧化铬、稀土氧化物及其任意组合。