[发明专利]一种空气过滤膜及其制备方法

权利要求书

1.一种空气过滤膜，其特征在于，所述空气过滤膜包括：

（i）第一透明有机薄膜（101）和第二透明有机薄膜（103），所述第一透明有机薄膜（101）和第二透明有机薄膜（103）叠合在一起，并在第一透明有机薄膜（101）上开有若干第一通孔（104），在第二透明有机薄膜（103）上开有相同数目的第二通孔（106），第一通孔（104）和相对应的第二通孔（106）的直径和位置相一致形成若干条通道；和

（ii）夹在两层透明有机薄膜中间的石墨烯薄膜（102），所述石墨烯薄膜具有若干条裂纹（107）；或在第一通孔（104）和第二通孔（106）形成的每条通道对应的石墨烯薄膜（102）上开有若干第三通孔（105）。

2.如权利要求1所述的空气过滤膜，其特征在于，所述第一通孔（104）和第二通孔（106）的直径选自10～30μm，优选15～25μm；

优选地，所述第三通孔（105）的直径为0.5～1.5μm，优选0.8～1.0μm；

优选地，所述裂纹（107）的宽度为1～2μm。

3.如权利要求1或2所述的空气过滤膜，其特征在于，所述第一透明有机薄膜和第二透明有机薄膜的材料独立地选自PVC、PMMA、PC、PS、EVA、POE、PP、PE或PET中的任意1种；优选PET、PMMA或PVC中的任意1种；

优选地，所述第一透明有机薄膜和第二透明有机薄膜的厚度独立地选自0.01～0.5mm，优选0.02～0.1mm。

4.如权利要求1～3之一所述的空气过滤膜，其特征在于，所述石墨烯薄膜（102）为原子层数为1～10的石墨烯层，优选2～3层的石墨烯层；

优选地，所述石墨烯薄膜（102）的厚度为1～50nm，优选3～10nm。

5.一种如权利要求1～4之一所述的空气过滤膜的制备方法，其特征在于，当在第一通孔（104）和第二通孔（106）形成的每条通道对应的石墨烯薄膜（102）上开有若干第三通孔（105）时，所述空气过滤膜的制备方法包括如下步骤：

（1）提供两个透明有机薄膜，并在相对应位置开有通孔，得到具有若干第一通孔（104）的第一透明有机薄膜（101），和具有相同数目第二通孔（106）的第二有机薄膜（103）；

（2）制备石墨烯薄膜（102）；

（3）将石墨烯薄膜（102）转移至第一透明有机薄膜（101）和第二透明有机薄膜（103）之间，并覆盖第一通孔（104）和第二通孔（106），从而得到依次为第一透明有机薄膜（101）/石墨烯薄膜（102）/第二透明有机薄膜（103）的层状结构；

（4）在石墨烯薄膜（102）上对应于第一通孔（104）和第二通孔（106）的位置上打孔，得到若干第三通孔（105）；

（5）根据要求剪裁出合适的形状和尺寸；

或者，当所述石墨烯薄膜具有若干条裂纹时，所述空气过滤膜的制备方法包括如下步骤：

（I）提供两个透明有机薄膜，并在相对应位置开有通孔，得到具有若干第一通孔（104）的第一透明有机薄膜（101），和具有相同数目第二通孔（106）的第二有机薄膜（103）；

（II）制备石墨烯薄膜（102）；

（III）将步骤（II）得到的石墨烯薄膜（102）经微裂纹法得到具有若干裂纹的石墨烯薄膜（102）

（IV）将石墨烯薄膜（102）转移至第一透明有机薄膜（101）和第二透明有机薄膜（103）之间，并覆盖第一通孔（104）和第二通孔（106），从而得到依次为第一透明有机薄膜（101）/石墨烯薄膜（102）/第二透明有机薄膜（103）的层状结构；

（V）根据要求剪裁出合适的形状和尺寸。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤（1）或步骤（I）所述在第一透明有机薄膜（101）和第二透明有机薄膜（103）上开有通孔的方法为激光打孔法、模版法、机械法、离子束蚀刻或等离子刻蚀法中的任意1种，优选激光打孔法或等离子体刻蚀法；

优选地，所述第一通孔（104）和相应的第二通孔（106）的直径和位置相一致；

优选地，所述第一通孔（104）和第二通孔（106）的直径选自10～30μm，优选15～25μm。