[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

说明书

本发明提供一种基于混配位金属碳纳米薄膜的自洁净口罩，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，所述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。由于混配位金属碳纳米薄膜碎片的缺陷态电子俘获作用，使口罩具有高效的过滤性能、疏水性能以及良好的光谱吸收特性。并且在光照条件下混配位金属的活性被化学键活化能使口罩上的病毒失去活性，可通过光消毒的方法使口罩快速消毒杀菌，从而提高了口罩的抗菌抗病毒性能满足长时间佩戴与重复利用的需求。

技术领域

本发明涉及抗菌抗病毒口罩技术领域，尤其涉及一种基于混配位金属碳纳米薄膜的自洁净口罩及其制备方法。

背景技术

病毒具有高度传染性，可通过呼吸道飞沫传播。然而病毒本身的传播需要呼吸液滴作为病毒载体，以喷嚏的飞沫或是呼吸中散发出的水分等形式传播。一般而言，可以通过佩戴外科口罩以减少飞沫的数量和速度来阻断含有病毒的液滴的传播，避免佩戴者吸入，或是病毒从有症状的感染者身上传播，外科口罩对于控制呼吸道传染性疾病的传播阻断具有重要的作用。

然而，目前常见的外科口罩仍有一些局限性。首先，尽管普通口罩能够过滤主要的灰尘颗粒(10μm)，但细菌和病毒的过滤效率仍有待提高。其次，超疏水性的缺乏导致飞沫(携带病毒)会残留在口罩表面。第三，由于被吸附的病毒可能会在口罩表面存活，因此没有杀菌特性的口罩不能长时间或反复使用。在最近的研究中，微结构加速了超疏水表面的发展。常用的聚合物，如：聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、非均相石墨烯和其他纳米结构已被制备成超疏水和抗病毒涂料。然而，同时具有超疏水与光消毒性能的外科口罩仍然很少。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种基于混配位金属碳纳米薄膜的自洁净口罩及其制备方法，旨在解决现有外科口罩抗菌抗病毒性能较差的问题。

本发明的技术方案如下：

一种基于混配位金属碳纳米薄膜的自洁净口罩，其中，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，所述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。

所述的基于混配位金属碳纳米薄膜的自洁净口罩，其中，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。

所述的基于混配位金属碳纳米薄膜的自洁净口罩，其中，所述金属碳化合物颗粒的尺寸为4～6nm。

所述的基于混配位金属碳纳米薄膜的自洁净口罩，其中，所述熔融吹塑纤维的材料为聚丙烯。

一种如上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，其中，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。

所述的制备方法，其中，所述在硅基底上生长混配位金属碳纳米薄膜，包括：