[发明专利]一种石墨烯陶瓷复合滤芯及其制备方法

说明书

本发明公开了一种石墨烯陶瓷复合滤芯及其制备方法，其原料包含：硅藻土60％～70％，壳聚糖10～20％，碳化硅5％～10％，石墨烯材料0.1％～10％，表面活性剂0.1％～1％，金属氧化物0.1％～5％，竹炭粉0.1％～5％、钠长石粉0.1％～5％。该方法包含：步骤1，按比例称取各原料；步骤2，制备改性粉体；步骤3，将改性粉体和剩余材料进行粉碎处理，得到混合粉体；步骤4，将混合粉体进行高温烧结，制得石墨烯陶瓷复合滤芯。本发明制备的滤芯具有优异的过滤精度，可以广泛应用在各种场合条件下的净水器中，有效除去水中含有的杂质，净化水质，同时该滤芯还具有优异的抗菌性，还能够防止细菌滋生，避免二次污染。

技术领域

本发明涉及一种复合滤芯及其制备方法，具体地，涉及一种石墨烯陶瓷复合滤芯及其制备方法。

背景技术

滤芯是过滤净化功能领域的专业名词，是为了净化原流体的资源和资源的分离简便装置。现在滤芯主要用在油过滤、空气过滤、水过滤等过滤行业。

滤芯分离液体或者气体中固体颗粒，或者使不同的物质成分充分接触，加快反应时间，可保护设备的正常工作或者空气的洁净，当流体进入置有一定规格滤网的滤芯后，其杂质被阻挡，而清洁的流物通过滤芯流出。液体滤芯使液体(包括油、水等)使受到污染的液体被洁净到生产、生活所需要的状态，也就是使液体达到一定的洁净度。而要想达到优良的过滤效果，滤芯的材料选择是至关重要的。

石墨烯是从石墨中剥离出来的单层碳原子材料，由碳原子紧密堆积成单层二维蜂窝状晶格结构，它是人类已知的厚度最薄、质地最坚硬、导电性最好的材料。石墨烯具有优异的力学、光学和电学性质，结构非常稳定，迄今为止研究者尚未发现石墨烯中有碳原子缺失的情况，碳原子之间的链接非常柔韧，比钻石还坚硬，强度比世界上最好的钢铁还要高上100倍，如果用石墨烯制成包装袋，它将能承受大约两吨重的物品，几乎完全透明，却极为致密，不透水、不透气，即使原子尺寸最小的氦气也无法通过，导电性能好，石墨烯中电子的运动速度达到了光速的1/300，导电性超过了任何传统的导电材料，化学性质类似石墨表面，可以吸附和脱附各种原子和分子，还有抵御强酸强碱的能力。

发明内容

本发明的目的是提供一种复合滤芯及其制备方法，利用石墨烯分散技术，以及陶瓷滤芯生产制备体系生产一种石墨烯陶瓷复合滤芯，该石墨烯复合滤芯具有优异的过滤精度，可以广泛应用在各种场合条件下的净水器中，有效除去水中含有的杂质，净化水质，同时该滤芯还具有优异的抗菌性。

为了达到上述目的，本发明提供了一种石墨烯陶瓷复合滤芯，其中，所述的滤芯的原料按质量百分比计包含：硅藻土60％～70％，壳聚糖10～20％，碳化硅5％～10％，石墨烯材料0.1％～10％，表面活性剂0.1％～1％，金属氧化物0.1％～5％，竹炭粉0.1％～5％、钠长石粉0.1％～5％。

上述的石墨烯陶瓷复合滤芯，其中，所述的石墨烯材料包含机械剥离法、化学气相沉积法、氧化还原法等制备的任意一种或多种石墨烯或氧化石墨烯。

上述的石墨烯陶瓷复合滤芯，其中，所述的金属氧化物包含氧化铝、氧化锌、二氧化锰等中的任意一种或多种。

上述的石墨烯陶瓷复合滤芯，其中，所述的表面活性剂包含聚乙烯醇、聚乙二醇、木质素磺酸钠、聚乙烯吡络烷酮、十二烷基吡咯烷酮、十二烷基磺酸钠、二甲基甲酰胺等中的任意一种或多种。

本发明还提供了上述的石墨烯陶瓷复合滤芯的制备方法，其中，所述的方法包含：步骤1，按比例称取各原料；步骤2，制备改性粉体；步骤3，将步骤2所得的改性粉体和剩余材料进行粉碎处理，得到混合粉体；步骤4，将步骤3所得的混合粉体进行高温烧结，制得石墨烯陶瓷复合滤芯。