[发明专利]一种含石墨烯材料和竹原纤维的空气过滤布

权利要求书

1.一种含石墨烯材料和竹原纤维的空气过滤布，该空气过滤布包括HEPA层、石墨烯层、竹原纤维层，该HEPA层下方设置有石墨烯层，石墨烯层下方设置有竹原纤维层，其特征在于，所述的石墨烯层由石墨烯复合纤维编织而成，该石墨烯复合纤维具体为石墨烯/LaTiO3/聚苯胺复合纤维。

2.根据权利要求1所述的一种含石墨烯材料和竹原纤维的空气过滤布，其特征在于，所述石墨烯复合纤维中还包括碳纳米管、TiO2纳米粒子、Fe3O4纳米粒子。

3.根据权利要求2所述的一种含石墨烯材料和竹原纤维的空气过滤布，其特征在于，所述石墨烯复合纤维中，所述石墨烯、LaTiO3、碳纳米管、TiO2纳米粒子、Fe3O4纳米粒子质量占比依次为5wt.％、1.5～1.8wt.％、1wt.％、1.4wt.％、2.7wt.％，余量为聚苯胺。

4.根据权利要求2所述的一种含石墨烯材料和竹原纤维的空气过滤布，其特征在于，所述石墨烯复合纤维的纤维直径为200～500nm。

5.根据权利要求2所述的一种含石墨烯材料和竹原纤维的空气过滤布，其特征在于，所述TiO2纳米粒子的粒径为20nm，所述Fe3O4纳米粒子的粒径为50nm。

6.根据权利要求2所述的一种含石墨烯材料和竹原纤维的空气过滤布，其特征在于，所述石墨烯复合纤维的制备过程如下：

步骤1、采用改进的Hummers法制备氧化石墨烯(GO)；

步骤2、制备LaTiO3纳米粉体：首先称取10g硝酸镧，然后按照化学计量比量取硝酸镧、硝酸钛和柠檬酸，使其完全混合在去例子水中，在80℃水浴锅中加热并不断搅拌直至溶液变为溶胶，搅拌过程中加入少量的乙二醇，溶胶经陈化形成凝胶，然后烘干、研磨，在900℃退火5h，得到LaTiO3纳米粉体；

步骤3、将聚苯胺颗粒与25mg/ml的氧化石墨烯溶液混合，在温度为85℃、不断搅拌情况下，按比例加入LaTiO3纳米粉体、碳纳米管、TiO2纳米粒子、Fe3O4纳米粒子，然后不断搅拌处理30h，得到氧化石墨烯/LaTiO3/聚苯胺复合纺丝溶液；

步骤4、采用静电纺丝法，制备氧化石墨烯/LaTiO3/聚苯胺复合纤维；

步骤5、将制得的氧化石墨烯/LaTiO3/聚苯胺复合纤维，用氢碘酸，在温度为150℃条件下进行还原处理30h，在经洗涤、干燥，得到所述的石墨烯复合纤维。

7.根据权利要求6所述的一种含石墨烯材料和竹原纤维的空气过滤布，其特征在于，步骤3中，氧化石墨烯的溶剂为茶溶液，具体为：将4g茶叶在100ml去离子水中100℃下煮30min，待冷却后用醋酸纤维膜过滤，得到茶溶液；将氧化石墨烯放入得到的茶溶液中，在50℃下超声分散30min，得到浓度为25mg/ml氧化石墨烯溶液。

8.根据权利要求6所述的一种含石墨烯材料和竹原纤维的空气过滤布，其特征在于，步骤3中，所述搅拌处理的搅拌速度为1000r/min。