[发明专利]多孔石墨烯负载锰基净化滤芯及其制备方法

权利要求书

1.一种多孔石墨烯负载锰基净化滤芯，包括滤芯本体；其特征在于：所述滤芯本体包括由多层复合结构层叠构成的片状滤纸，该片状滤纸由进风面至出风面方向依次包括效能层、过滤层及保护层，所述效能层为固载有锰基聚合物的石墨烯纤维材料制作而成。

2.根据权利要求1所述的多孔石墨烯负载锰基净化滤芯，其特征在于：所述片状滤纸采用呈折叠至W状结构设置。

3.根据权利要求2所述的多孔石墨烯负载锰基净化滤芯，其特征在于：所述片状滤纸的层与层之间采用超声波热压的加工方式形成一体。

4.根据权利要求2所述的多孔石墨烯负载锰基净化滤芯，其特征在于：所述片状滤纸的定面和/或底面上胶，上胶后形成的胶线为呈W状设置的胶线。

5.根据权利要求1所述的多孔石墨烯负载锰基净化滤芯，其特征在于：还包括框体，该框体置于所述片状滤纸的侧面；所述片状滤纸以热熔胶的方式与所述框体进行无缝粘合。

6.根据权利要求5所述的多孔石墨烯负载锰基净化滤芯，其特征在于：所述框体背离所述片状滤纸的一侧设有密封部件。

7.一种多孔石墨烯负载锰基净化滤芯的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：含有锰基催化物成分胶液的制备；

S2：含有石墨烯成分纤维材料的制备；

S3：将步骤S1得到的胶液中的锰基催化物成分固载至步骤S2得到的石墨烯成分纤维材料表面微孔结构内，制备出所述效能层；

S4：将所述杀效能层、所述过滤层及所述保护层按顺序层叠好，经超声波加工形成卷材，通过分条机裁切成所述片状滤纸所需的卷材规格，卷状所述片状滤纸W状结构通过无纺布折叠机的褶皱加工制成，制作出W状结构的所述片状滤纸；

S5：根据净化滤芯的具体外形结构，通过选择符合要求的定型模具及裁切模具从步骤S4得到的W状结构的所述片状滤纸中裁切得到具体大小的块状所述片状滤纸，在该块状所述片状滤纸的定面和/或底面上胶，得到具有预定折角参数且定型的块状所述片状滤纸；所述框架通过热熔胶粘附在该块状所述片状本体的周边，制作出所述滤芯本体。

8.根据权利要求7所述的多孔石墨烯负载锰基净化滤芯的制备方法，其特征在于：步骤S1中，其具体制备过程如下：

S11：将高锰酸盐、铁盐、草酸盐和硝酸银按质量份数比为(1.6～5.6)：(1.6～5.6)：(1.6～5.6)：(1.6～5.6)加入到水中，搅拌混合均匀后在70～120℃温度进行时7～14h水热反应，反应结束后自然冷却至室温，后用蒸馏水浸泡并搅拌，待产物沉降之后，将上层的水倒掉，反复操作多次，直到清洗之后的水没有颜色，然后将清洗好产物在50℃～150℃温度下干燥1h～10h，得到粉末状锰基氧化物；

S12：以TEOS为前驱物，氨水为催化剂，乙醇为溶剂，首先将TEOS与乙醇混合，然后加入氨水溶液搅拌混合加热反应，得到透明的SiO₂凝胶溶液，加热蒸发溶剂，得到SiO₂凝胶；

S13：将步骤S11得到的锰基氧化物加入水中，通过时长5min～30min的超声波处理使其均匀分散后，再加入步骤S12得到的SiO₂凝胶，搅拌分散均匀，得到含有锰基催化物成分的胶液；其中，锰基氧化物、水和SiO₂凝胶按质量比1：(0.5～3)：(1～4)进行配比。