[發明專利]基于混配位金屬碳納米薄膜的自潔凈口罩及其制備方法

有效

• 申請號: 202110070479.6
• 申請日: 2021-01-19
• 公開（公告）號: CN112704290B
• 公開（公告）日: 2022-10-04
• 發明（設計）人: 張希;王旭晟;林澤洲;刁東風
• 申請（專利權）人: 深圳大學
• 主分類號: A41D13/11
• 分類號: A41D13/11;A41D31/02;A41D31/30;A41D31/10;A41D31/04;D06M11/83;D06M11/74
• 代理公司: 深圳市君勝知識產權代理事務所(普通合伙) 44268
• 代理人: 謝松

1.一種基于混配位金屬碳納米薄膜的自潔凈口罩，其特征在于，包括：

至少兩層無紡布；

混配位金屬碳納米薄膜過濾層，設置在所述至少兩層無紡布之間；

口罩帶，設置在所述至少兩層無紡布的兩端；

其中，所述混配位金屬碳納米薄膜過濾層包括：熔融吹塑纖維和嵌入所述熔融吹塑纖維的混配位金屬碳納米薄膜碎片，所述混配位金屬碳納米薄膜碎片包括金屬碳化合物顆粒和富邊緣態的石墨烯納晶，所述金屬碳化合物顆粒與所述石墨烯納晶通過化學鍵鍵合連接；所述混配位金屬碳納米薄膜碎片具有缺陷態電子俘獲作用，使所述口罩具有過濾性能、疏水性能以及光譜吸收特性。

2.根據權利要求1所述的基于混配位金屬碳納米薄膜的自潔凈口罩，其特征在于，所述金屬碳化合物顆粒的尺寸為4～6nm。

3.根據權利要求1所述的基于混配位金屬碳納米薄膜的自潔凈口罩，其特征在于，所述熔融吹塑纖維的材料為聚丙烯。

4.一種如權利要求1-3任一所述的基于混配位金屬碳納米薄膜的自潔凈口罩的制備方法，其特征在于，包括：

在硅基底上生長混配位金屬碳納米薄膜，并將所述混配位金屬碳納米薄膜從所述硅基底上剝離，得到混配位金屬碳納米薄膜碎片；

提供熔融吹塑纖維，采用超聲壓結法將所述混配位金屬碳納米薄膜碎片嵌入所述熔融吹塑纖維，得到混配位金屬碳納米薄膜過濾層；

提供至少兩層無紡布，將所述混配位金屬碳納米薄膜過濾層層疊設置在所述至少兩層無紡布之間；

提供口罩帶，將所述口罩帶與所述至少兩層無紡布的兩端連接。

5.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述在硅基底上生長混配位金屬碳納米薄膜，包括：

在真空腔體中，以微波等離子體為照射電子源，通過直流磁控濺射碳靶材和金屬靶材，在硅基底上生長混配位金屬碳納米薄膜。

6.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述真空腔體中，基片偏壓為40～60V，電流密度為90～110mA/cm²，電子通量為(1.10～1.30)×10²¹mm^-2s^-1。

7.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述混配位金屬碳納米薄膜的厚度為60～80nm，表面粗糙度為2～3nm。

8.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述超聲壓結法的超聲頻率為40～45kHz，超聲功率為550～600W，壓結時間為10～20s。

9.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，采用電動雕刻裝置將所述混配位金屬碳納米薄膜從所述硅基底上剝離，所述電動雕刻裝置的剝離速率為10000～11000/min，剝離功率為45～50W。