[发明专利]一种石墨烯基防雾霾口罩滤材及其制备方法

权利要求书

1.一种石墨烯基防雾霾口罩滤材，其特征在于：该材料是氧化石墨烯组装的三维海绵状结构，孔径范围100nm～1.5μm，比表面积100m²/g～2000m²/g。

2.根据权利要求1所述材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)氧化石墨烯水溶液的制备：选取不同目数的石墨粉体为原料，制备不同尺寸的氧化石墨烯，超声分散在水中。

(2)三维石墨烯结构的制备：在一定量的石墨烯水溶液中加入交联剂，通过水热合成的方法组装成三维海绵状结构，干燥后得到三维石墨烯材料。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所用石墨粉原料的目数为5000目～15000目，分散后的氧化石墨烯溶液的浓度为0.1mg/ml～10mg/ml。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，制备氧化石墨烯采用Hummer法对石墨粉进行氧化，石墨烯分散溶剂为水溶液，超声剥离时间为30min～5h。

5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，水热合成制备三维石墨烯时，氧化石墨烯溶液浓度为0.5mg/ml～10mg/ml，水热反应的温度为60℃～180℃，反应时间为2h～24h。

6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，制备三维石墨烯时所加入交联剂为抗坏血酸、聚乙二醇、多巴胺、乙二胺之中的一种或多种，所加入交联剂与氧化石墨烯的质量比为1∶1～1∶100。

7.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，水热合成制备三维石墨烯时，采用的干燥方式为真空冷冻干燥；或者冷冻后放入乙醇浸泡，待融化后取出在空气中自然晾干。

8.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，三维石墨烯结构制备过程中，孔径的大小通过改变氧化石墨烯的尺寸大小以及聚合剂的加入量来控制。

9.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所制备三维石墨烯块体材料的大小及厚度由水热反应装置的容器形貌及大小来调控，所得多孔的海绵状石墨烯能够裁剪成任意形状。

10.根据权利要求1所述材料的应用，其特征在于，作为口罩滤片填充于口罩中间层，对PM2.5等空气污染物进行吸附，同时亦能够对染料、油类和有机溶剂进行吸附。