[发明专利]一种杀菌除醛空气过滤膜

权利要求书

1.一种杀菌除醛空气过滤膜，其特征在于，所述的空气过滤膜为三层纳米纤维膜复合结构，上层为活性炭纳米纤维膜，中间层为纯TiO₂ 纳米纤维膜，下层纳米银抗菌纤维膜，所述的纯TiO₂ 纳米纤维膜为静电纺丝法制得的高分子材料/TiO₂ 前驱体复合纳米纤维膜经热处理所得的纯TiO₂ 纳米纤维膜，所述的活性炭纳米纤维膜为电纺纳米活性炭颗粒/高分子材料复合纳米纤维膜，含有纳米活性炭颗粒的纺丝前驱液经静电纺丝直接电纺复合于纯TiO₂ 纳米纤维膜的上表面上形成活性炭纳米纤维膜，所述的纳米银抗菌纤维膜为电纺纳米银颗粒/高分子材料复合纳米纤维膜，含有纳米银颗粒的纺丝前驱液经静电纺丝直接电纺复合于纯TiO₂纳米纤维膜的下表面上形成纳米银抗菌纤维膜；

通过加大活性炭纳米纤维膜和纳米银抗菌纤维膜纺丝前驱液中去离子水的浓度，使上下两层膜落于纯TiO₂纳米纤维膜表面时并未完全固化；活性炭纳米纤维膜和纳米银抗菌纤维均采用聚乙烯吡咯烷酮作为高分子基质；

纯TiO₂纳米纤维膜的高分子材料/TiO₂ 前驱体复合纳米纤维膜为电纺聚乙烯吡咯烷酮/ TiO₂前驱体复合纳米纤维膜；

所述的纯TiO₂纳米纤维膜由以下方法制得：

(1)3.4g钛酸正丁酯与2g磺基水杨酸加入9ml无水乙醇中，磁力搅拌1小时混合均匀得溶液A；3g聚乙烯吡咯烷酮加入7ml去离子水中，磁力搅拌2小时混合均匀得溶液B；将溶液A和溶液B混合磁力搅拌2小时使溶液混合均匀，即得纺丝前驱液A；

(2)步骤(1)所得的纺丝前驱液A加入静电纺丝装置的储液机构中，进行静电纺丝在收集极板上形成纤维膜即得聚乙烯吡咯烷酮/TiO ₂ 前驱体复合纳米纤维膜，纺丝电压是15kV，纺丝距离为10cm，纺丝时间为40分钟；

(3)步骤(2)中所得的样品置于管式炉中，在氧气气氛下，以10℃/分钟升温至500℃，保温2小时后，冷却至室温取出样品，即得纯TiO ₂ 纳米纤维膜。

2.如权利要求1所述的一种杀菌除醛空气过滤膜，其特征在于，所述的活性炭纳米纤维膜为纳米活性炭颗粒/聚乙烯吡咯烷酮复合纳米纤维膜。

3.如权利要求2所述的一种杀菌除醛空气过滤膜，其特征在于，所述的活性炭纳米纤维膜由以下方法制得：

a)粒径为200nm的纳米活性炭颗粒与无水乙醇混合磁力搅拌2h后，超声震荡10min，再次磁力搅拌20min得纳米活性炭分散液；

b)将聚乙烯吡咯烷酮溶于去离子水中中制得质量分数为18wt％的聚乙烯吡咯烷酮溶液，所得的聚乙烯吡咯烷酮溶液与步骤a)所得的纳米活性炭分散液按质量比1:1混合搅拌均匀即得纺丝前驱液B；

c)作为中间层的纯TiO₂ 纳米纤维膜上表面朝向纺丝喷头平铺在静电纺丝装置的收集极板上，将步骤b)所得的纺丝前驱液B通过静电纺丝法直接在纯TiO₂ 纳米纤维膜的上表面上复合活性炭纳米纤维膜，纺丝电压20kV，纺丝距离15cm，纺丝时间为30分钟。

4.如权利要求1所述的一种杀菌除醛空气过滤膜，其特征在于，所述的纳米银抗菌纤维膜为直接电纺制得的纳米银颗粒/聚乙烯吡咯烷酮复合纳米纤维膜。