[发明专利]一种多功能生物滤膜及其的制备方法

说明书

本发明提供了一种壳聚糖/静电滤棉纳米孔径生物滤膜，由壳聚糖纳米薄膜和有机静电滤棉组成，按占膜片总重量的百分含量，所述的制备过程中使用的壳聚糖溶液浓度为0.5%‑2.5%，所述的制备过程中邻苯二甲酸二丁酯所占溶液的体积百分数为0.5‑2.5%，所述的壳聚糖的含量为10~30%，所述的有机静电滤棉的含量为60~80%。

背景技术

与较粗的大气颗粒物相比，PM2.5粒径小，面积大，活性强，易附带有毒、有害物质（例如，重金属、微生物等），且在大气中的停留时间长、输送距离远，因而对人体健康和大气环境质量的影响更大。目前，PM2.5污染对人们的生活影响愈加严重，多发的雾霾天气不仅影响了人们的出行和工作，更严重影响居民健康，因此，在空气质量逐渐下降的情况下，PM2.5颗粒的过滤及截留变得越来越重要。

我国PM2.5过滤材料产业基础薄弱，产品结构单一，且产品价格昂贵，对PM2.5过滤材料产业发展构成严峻挑战；随着PM2.5污染的高发性问题日益突出，对PM2.5过滤材料提出更高的市场化应用要求。因此，我国急需开发具有自主知识产权的PM2.5过滤材料，建立产业技术体系，降低成本，推广产品的广泛应用。

壳聚糖(chitosan,CS)是甲壳素的脱乙酞基产物,是一种天然可生物降解的聚阳离子多糖。壳聚糖具有无毒、良好的生物相容性、可生物降解性等优点,在生物医学及制药等方面的应用极其广泛。

壳聚糖是自然界中唯一带正电荷的高分子氨基多糖，具有抗菌、抑菌、吸附金属离子等生物学功能，无毒副作用，并具有良好的成膜性和易化学改性性能，所有这些特点都赋予壳聚糖作为PM2.5过滤材料的优良性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多功能生物滤膜及其的制备方法，同时还提供了该生物过滤膜片在PM2.5口罩及空气净化中的用途。

本发明具体通过以下技术方案实现：

一种壳聚糖/静电滤棉纳米孔径生物滤膜，由壳聚糖纳米薄膜和有机静电滤棉组成，按占膜片总重量的百分含量，所述的制备过程中使用的壳聚糖溶液浓度为0.5%-2.5%，所述的制备过程中邻苯二甲酸二丁酯所占溶液的体积百分数为0.5-2.5%，所述的壳聚糖的含量为10~30%，所述的有机静电滤棉的含量为60~80%。

该壳聚糖/静电滤棉纳米孔径生物滤膜的制备方法，包括以下步骤：

1）将壳聚糖用乙酸溶解配置成质量浓度0.5%-2.5%的溶液，搅拌至彻底溶解高温高压消毒；

2）将邻苯二甲酸二丁酯溶液滴加到壳聚糖醋酸溶液中,超声混合，制备得到含0.5-2.5%（v/v）邻苯二甲酸二丁酯纳米颗粒的壳聚糖溶液，待用；

3）将静电滤棉浸没于壳聚糖溶液中，使含邻苯二甲酸二丁酯纳米颗粒的壳聚糖溶液充分浸没于静电滤棉层中；

4）将浸没的静电滤棉干燥后，用乙醇浸洗除去邻苯二甲酸二丁酯，即得纳米孔径孔隙的多功能PM2.5生物滤膜；

优选的，一种多功能PM2.5生物滤膜，所述壳聚糖溶液的质量百分含量为1.2%，所述的邻苯二甲酸二丁酯占混合后溶液的体积百分比为1.0%，按占生物膜片总重量的百分含量，所述的壳聚糖纳米膜的含量为20%，所述的静电滤棉的含量为75%。

该多功能PM2.5生物滤膜的制备方法，包括以下步骤：

1）将壳聚糖用乙酸溶解配置成质量浓度1.2%的溶液，搅拌至彻底溶解高温高压消毒；

2）将邻苯二甲酸二丁酯溶液滴加到壳聚糖醋酸溶液中,超声混合，制备得到含1.0%（v/v）邻苯二甲酸二丁酯纳米颗粒的壳聚糖溶液，待用；

3）将静电滤棉浸没于壳聚糖溶液中，使含邻苯二甲酸二丁酯纳米颗粒的壳聚糖溶液充分浸没于静电滤棉层中；