[发明专利]一种空气过滤材料及其制备方法与用途

说明书

本发明提供了一种空气过滤材料及其制备方法与用途，所述空气过滤材料包括基材层以及设置于基材层表面的至少一层复合层，所述复合层包括过滤层以及设置于过滤层一侧的功能层，过滤层为负载驻极体的纳米纤维层，功能层由纳米二氧化钛与纳米活性炭复合而成。所述空气过滤材料不仅能够过滤空气中的固体颗粒，还能够通过功能层吸附去除空气中的挥发性有机物。本发明提供的空气过滤材料的结构简单、尺寸可控，且通过对空气中污染物产生静电作用，提高了所述空气过滤材料的过滤效果，对PM2.5的过滤效率可达99.6％，而过滤阻力不超过55Pa，VOCs的过滤效率可达95.7％。

技术领域

本发明属于空气净化技术领域，涉及一种空气净化材料，尤其涉及一种空气过滤材料及其制备方法与用途。

背景技术

随着社会的进步以及科学技术的不断进步，环境污染尤其是空气污染问题日益严重。空气中的固体颗粒，尤其是PM2.5已经逐渐成为人们关注的焦点。其中，PM2.5是环境空气中空气动力学当量直径小于等于2.5微米的颗粒物，它本身是污染物，而且还可作为空气中重金属、多环芳烃等有毒、有害物质的良好载体，使上述有毒有害物质通过呼吸系统进入到人体的肺部和心血管系统，对呼吸系统和心血管系统造成严重伤害，增加了人们患肺癌等疾病的概率。

CN 108203861A公开了一种用于过滤空气中PM2.5的复合纤维膜，该复合纤维膜以EVA热熔胶网膜为基底，对EVA热熔胶网膜进行表面活化，利用静电纺丝的方法在EVA热熔胶网膜表面形成PET纤维层，然后在PET纤维层表面形成PA6纤维层，再在PA6纤维层表面形成PVA/PA6复合纤维层，再在PVA/PA6复合纤维层表面形成PVA纤维层以及在PVA纤维层表面形成PET纤维层，该复合纤维膜能够对空气中的PM2.5进行吸附，且力学性能高，但该纤维膜的结构复杂，不易制备，而且仅能对空气中的PM2.5进行吸附。

除此之外，空气中的挥发性有机物(VOCs)带来的危害也不容忽视。目前去除VOCs的方法包括催化降解法与吸附法，其中，催化降解法需要在高温下进行处理，吸附法能够在常温下对空气中的VOCs进行吸附处理，但处理效果有限，对空气中VOCs的去除效果较差。

例如，CN 207975659 U公开了一种蓄热式催化燃烧处理VOCs废气装置，包括VOCs废气处理仓，所述VOCs废气处理仓中设置有竖直分割壁和水平导热隔板，所述竖直分割壁将VOCs废气处理仓分割成催化处理部和预热蓄热部，所述水平导热隔板将所述预热蓄热部分割为废气预热腔和余热回收腔；VOCs废气处理仓朝向所述预热蓄热部的一端侧壁上设置有废气处理输入口和废气净化排气口，废气处理输入口连通所述废弃预热腔，废气净化排出口连通所述余热回收腔；催化处理部设置有催化燃烧处理床和催化燃烧加热体。

上述装置结构复杂，需要在高温下对VOCs废气进行催化热解处理，不适用于人们便携使用。

CN 108854429 A公开了一种VOCs去除系统，包括VOCs处理转轮，所述处理转轮分为四个扇区，分别为吸附区、冷却区、脱附区和预热区，通过所述冷却区的气体和/或通过所述脱附区的气体和/或通过了冷却区又通过了脱附区的气体，该装置使一部分带有废热的气体通过预热区，并利用该部分废热作为对VOCs处理转轮的余热，达到了节约能源的效果，但仍需要较大的空间对VOCs进行处理，且并未涉及对吸附效果的改善。

CN 105332093 A公开了一种具有过滤以及吸附双重功能的仿生复合纤维及其制备方法，该仿生复合纤维以活性炭纤维为基本骨架，在活性炭纤维上通过静电纺丝技术将纺丝溶液的纺丝纤维复合在其表面，制得纤维层，该仿生复合纤维利用静电纺丝技术结合仿生原理，能够过滤大气细颗粒物PM2.5和吸附常见挥发性有机污染物。但该仿生复合纤维仅能对空气中的污染物进行吸附，且成本较高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种空气过滤材料及其制备方法和用途，所述空气过滤材料不仅能够过滤空气中的固体颗粒，还能够对空气中的挥发性有机物进行吸附去除。