[发明专利]基于混配位金属碳纳米薄膜的自洁净口罩及其制备方法

权利要求书

1.一种基于混配位金属碳纳米薄膜的自洁净口罩，其特征在于，包括：

至少两层无纺布；

混配位金属碳纳米薄膜过滤层，设置在所述至少两层无纺布之间；

口罩带，设置在所述至少两层无纺布的两端；

其中，所述混配位金属碳纳米薄膜过滤层包括：熔融吹塑纤维和嵌入所述熔融吹塑纤维的混配位金属碳纳米薄膜碎片，所述混配位金属碳纳米薄膜碎片包括金属碳化合物颗粒和富边缘态的石墨烯纳晶，所述金属碳化合物颗粒与所述石墨烯纳晶通过化学键键合连接；所述混配位金属碳纳米薄膜碎片具有缺陷态电子俘获作用，使所述口罩具有过滤性能、疏水性能以及光谱吸收特性。

2.根据权利要求1所述的基于混配位金属碳纳米薄膜的自洁净口罩，其特征在于，所述金属碳化合物颗粒的尺寸为4～6nm。

3.根据权利要求1所述的基于混配位金属碳纳米薄膜的自洁净口罩，其特征在于，所述熔融吹塑纤维的材料为聚丙烯。

4.一种如权利要求1-3任一所述的基于混配位金属碳纳米薄膜的自洁净口罩的制备方法，其特征在于，包括：

在硅基底上生长混配位金属碳纳米薄膜，并将所述混配位金属碳纳米薄膜从所述硅基底上剥离，得到混配位金属碳纳米薄膜碎片；

提供熔融吹塑纤维，采用超声压结法将所述混配位金属碳纳米薄膜碎片嵌入所述熔融吹塑纤维，得到混配位金属碳纳米薄膜过滤层；

提供至少两层无纺布，将所述混配位金属碳纳米薄膜过滤层层叠设置在所述至少两层无纺布之间；

提供口罩带，将所述口罩带与所述至少两层无纺布的两端连接。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述在硅基底上生长混配位金属碳纳米薄膜，包括：

在真空腔体中，以微波等离子体为照射电子源，通过直流磁控溅射碳靶材和金属靶材，在硅基底上生长混配位金属碳纳米薄膜。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述真空腔体中，基片偏压为40～60V，电流密度为90～110mA/cm²，电子通量为(1.10～1.30)×10²¹mm^-2s^-1。

7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述混配位金属碳纳米薄膜的厚度为60～80nm，表面粗糙度为2～3nm。

8.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述超声压结法的超声频率为40～45kHz，超声功率为550～600W，压结时间为10～20s。

9.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，采用电动雕刻装置将所述混配位金属碳纳米薄膜从所述硅基底上剥离，所述电动雕刻装置的剥离速率为10000～11000/min，剥离功率为45～50W。