[發明專利]一種負載石墨烯的功能化非織造布、制備方法及其用途

在審

• 申請號: 201811436106.0
• 申請日: 2018-11-28
• 公開（公告）號: CN109403033A
• 公開（公告）日: 2019-03-01
• 發明（設計）人: 魏俊富;湯小龍;王優;張環;辛卓含;鄒凱健;李欣
• 申請（專利權）人: 天津工業大學
• 主分類號: D06M14/28
• 分類號: D06M14/28;D06M11/74;D06M15/263;D06M15/267;B01D46/00;B01D53/04;D06M101/20
• 代理公司: 天津濱海科緯知識產權代理有限公司 12211
• 代理人: 劉瑩

本發明提供了一種負載石墨烯的功能化非織造布、制備方法及其用途，其產品包括功能化非織造布，所述功能化非織造布上負載石墨烯，所述石墨烯的負載量為1?10wt％；所述功能化非織造布包括非織造布，所述非織造布上接枝親水性功能單體，親水性功能單體的接枝量為20?80wt％。本發明所述的一種負載石墨烯的功能化非織造布、制備方法及其用途，以非織造布為支撐體，對非織造布進行功能化改性并負載石墨烯，進而實現過濾PM2.5的固體顆粒和吸附甲苯，改善環境。

技術領域

本發明屬于過濾材料領域，尤其是涉及一種過濾PM2.5及吸附甲苯多功能非織造布、制備方法及其用途。

背景技術

PM2.5是指大氣中空氣動力學當量直徑小于或者等于2.5μm的顆粒物，空氣的固體顆粒由于其較大的比表面積，表面能夠吸附大量的有毒有害物質比如重金屬、細菌等等，但是人體的生理結構幾乎不能阻擋這一類固體顆粒污染物，當人體攝入固體顆粒后，有毒有害的物質溶于血液中，嚴重損害血紅蛋白的運輸氧能力。高濃度PM_2.5污染影響環境空氣質量以及危害人類健康，引發哮喘、支氣管炎和心血管病等一系列疾病。

甲苯是一種常見的有毒、有刺激性氣體，能夠使白細胞和染色體發生病變。甲苯屬于芳香族化合物，苯環結構特別穩定，在人體類也不容易分解，嚴重影響人類的身體健康。甲苯也是一種常見的有機化工原料，在油漆中用途比較廣泛，因此也是一種常見的室內空氣污染物。

隨著工業化的不斷發展，我國大部分城市冬季PM2.5污染嚴重，尤其是我國北方工業發展快速的城市。目前纖維過濾材料的主要機理分為機械過濾和靜電作用過濾，機械過濾機理主要依靠減小纖維的直徑從而增大纖維的密度，可以增大固體顆粒與材料的碰撞幾率，從而固體顆粒截留在材料的表面或者內部結構中。該過濾方式依靠高密度的纖維增大過濾效率同時也降低了材料的透氣性，因此目前對靜電作用截留固體顆粒研究越來越多。靜電作用過濾依靠材料表面的帶電性能，與固體顆粒產生庫倫作用力，從而將固體顆粒吸附到材料表面且能夠穩定存在一定時間。通過該方法過濾提高過濾效率同時能夠降低材料的空氣阻力，也就是常說的高效低阻過濾材料。

目前市場上常用的口罩局限于PM2.5上，對于揮發性有機物常采用另外的防護措施，同時具備過濾PM2.5以及吸附VOC的過濾材料并不太多。

發明內容

有鑒于此，本發明旨在提出一種負載石墨烯的功能化非織造布、制備方法及其用途，以非織造布為支撐體，對非織造布進行功能化改性并負載石墨烯，進而實現過濾PM2.5的固體顆粒和吸附甲苯，改善環境。

為達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的：

一種負載石墨烯的功能化非織造布，包括功能化非織造布，所述功能化非織造布上負載石墨烯，所述石墨烯的負載量為1-10wt％；所述功能化非織造布包括非織造布，所述非織造布上接枝親水性功能單體，親水性功能單體的接枝量為20-80wt％。

優選的，所述親水性功能單體包括丙烯酸、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯或者甲基丙烯酸N,N-二甲胺乙酯中的一種或多種。

優選的，所述非織造布為聚丙烯非織造布；所述非織造布克重為50g/m²-100g/m²。

優選的，一種負載石墨烯的功能化非織造布的制備方法，包括如下步驟：

步驟一：制備功能化非織造布；將親水性功能單體與乙醇水溶液配成接枝液，通過紫外輻照接枝于非織造布上，制得功能化非織造布；

步驟二：制備氧化石墨烯懸浮溶液，將氧化石墨烯溶于水溶液中；

步驟三：將功能化非織造布浸于氧化石墨烯懸浮溶液中，采用靜電自組裝的方法制得負載氧化石墨烯的功能化非織造布；