[发明专利]一种用于拦截PM1.0的空气净化材料及其制备方法

权利要求书

1.一种空气净化材料的用途，其特征在于：用于拦截PM1.0，且所述材料具备主要由石墨烯片搭接形成的三维网状层次孔结构，所述三维网状层次孔结构包括随机分布的大孔、中孔和小孔；

所述大孔的孔容为0.05cm³/g～1.05cm³/g、孔径大于1000nm；

所述中孔的孔容为0.10cm³/g～1.20cm³/g、孔径为100-1000nm；

所述小孔的孔容为0.10cm³/g～1.40cm³/g、孔径小于100nm；

搭接的石墨烯片之间通过化学键和范德华力结合，化学键主要为C-C键和C-O-C键。

2.根据权利要求1所述的空气净化材料的用途，其特征在于：所述三维网状层次孔结构主要由石墨烯片在多孔基材的表面和/或内部搭接形成。

3.根据权利要求1或2所述的空气净化材料的用途，其特征在于：所述石墨烯片的片层数小于或等于10；所述石墨烯的片层进一步负载银纳米颗粒。

4.一种权利要求1所述的空气净化材料的用途，其特征在于，制备所述空气净化材料至少包括以下步骤：

第一步，超声处理氧化石墨烯分散液；

第二步，将第一步得到的溶液转入反应釜中，将反应釜加热至60～200℃并恒温0.5～48h后自然冷却，冷冻干燥，得到具有自支撑三维网状层次孔结构的用于拦截PM1.0的空气净化材料。

5.根据权利要求4所述的空气净化材料的用途，其特征在于，第一步中超声处理的频率为40～200kHz，超声处理的持续时间为30～180min；第一步所述氧化石墨烯分散液的浓度为0.5～20mg/mL。

6.根据权利要求4所述的空气净化材料的用途，其特征在于，第二步中，所述冷冻干燥的温度为-50～-5℃，真空度小于10Pa，冷冻干燥的持续时间为24～72h。

7.一种权利要求2所述的空气净化材料的用途，其特征在于，制备所述空气净化材料至少包括以下步骤：

第一步，超声处理氧化石墨烯分散液；

第二步，将多孔基材用氧化剂进行表面改性处理，处理完后用清水漂洗；

第三步，将第一步得到的分散液转入反应釜中，并将第二步得到的多孔基材装入反应釜中，将反应釜加热至60～200℃并恒温0.5～48h后自然冷却，冷冻干燥，得到具有基材支撑三维网状层次孔结构的用于拦截PM1.0的空气净化材料。

8.根据权利要求7所述的空气净化材料的用途，其特征在于，第一步中超声处理的频率为40～200kHz，超声处理的持续时间为30～180min；第一步所述氧化石墨烯分散液的浓度为0.5～20mg/mL；第三步所述冷冻干燥的温度为-50～-5℃，真空度小于10Pa，冷冻干燥的持续时间为24～72h。

9.根据权利要求7所述的空气净化材料的用途，其特征在于，所述多孔基材包括针刺涤纶、水刺涤纶/聚丙烯、水刺涤纶/聚乳酸、丙纶纺粘布、涤纶纺粘布和聚氨酯泡沫的至少一种。

10.根据权利要求7所述的空气净化材料的用途，其特征在于，所述的氧化剂包括浓硫酸、浓硝酸、过硫酸盐、过氧化物、重铬酸钾和高锰酸钾中的至少一种；所述的表面改性处理为将多孔基材置于由所述氧化剂所配制的浓度为0.5～3mol/L的溶液中，处理温度为20～70℃，处理时间为72～360h。