一種利用噴涂法制備石墨烯基空調(diào)濾網(wǎng)的方法
【專利摘要】本文公開一種利用噴涂法制備石墨烯基空調(diào)濾網(wǎng)的方法，從而提高其過濾性能的方法。該方法的具體步驟為：首先將石墨烯超聲分散在庚烷溶液中；然后加入二甲基硅氧烷基體(Silicone elastomer base)-庚烷溶液和相應(yīng)二甲基硅氧烷固化劑(silicone elastomer curing agent)并攪拌均勻，再將混合好的分散液倒入噴霧瓶中，均勻地噴在空調(diào)過濾網(wǎng)上；最后通過加熱使石墨烯顆粒更好地附著與過濾網(wǎng)上即可。即以空調(diào)過濾網(wǎng)為載體，利用石墨烯超高的比表面和特有的靜電吸附能力，可以阻隔空氣中更小的顆粒，達(dá)到更好的凈化效果。同時(shí)，所制備的濾網(wǎng)具有超疏水特性，可以很好的防止細(xì)菌滋生。
【專利說明】一種利用噴涂法制備石墨烯基空調(diào)濾網(wǎng)的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種利用噴涂方法制備石墨烯基空調(diào)濾網(wǎng)從而凈化空氣的方法。

【背景技術(shù)】
[0002]空氣過濾器濾網(wǎng)是一種凈化設(shè)備，為凹凸式蜂巢結(jié)構(gòu)，可廣泛應(yīng)用于空氣過濾、污水過濾系統(tǒng)。常用的濾料材質(zhì)有鋁網(wǎng)、不銹鋼網(wǎng)、無紡布、纖維網(wǎng)、活性炭濾網(wǎng)等，這些傳統(tǒng)材料的凈化性能往往不是十分理想，只能阻擋或者簡(jiǎn)單吸附一些大顆粒物質(zhì)，對(duì)微小顆?；覊m無效。石墨烯是一種由碳原子構(gòu)成的單層片狀結(jié)構(gòu)的新材料。是一種由碳原子以sp2雜化軌道組成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜，只有一個(gè)碳原子厚度的二維材料，具有極其優(yōu)越的電學(xué)、磁學(xué)、熱學(xué)、光學(xué)等物理化學(xué)性質(zhì)(Nature，2007，6，183 ;Nature, 2012, 490, 192)。而由于石墨烯材料具有較大的比表面積、良好的化學(xué)穩(wěn)定性，近年來在環(huán)境污染物深度吸附處理方面的應(yīng)用逐漸引起了人們的關(guān)注。將石墨烯作為吸附物質(zhì)運(yùn)用在處理廢水的工藝已經(jīng)日漸成熟并展現(xiàn)出其強(qiáng)大的優(yōu)越性(Nature Communicat1ns,2014，5，4843)。故將這一性能利用在空氣凈化方面，即依靠石墨烯的靜電吸附力吸附空氣中的帶電灰塵及微小顆粒，可以取得傳統(tǒng)材質(zhì)的過濾網(wǎng)無法達(dá)到的吸附性能，具有光明的前景。另外，制備的空調(diào)濾網(wǎng)具有超疏水特性，因此可以很好的防止細(xì)菌滋生。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]技術(shù)問題:本發(fā)明提供一種利用噴涂法制備石墨烯基空調(diào)濾網(wǎng)的方法，利用石墨烯超高的比表面和特有的靜電吸附能力，可以阻隔空氣中更小的顆粒，達(dá)到更好的凈化效果。同時(shí)，所制備的濾網(wǎng)具有超疏水特性，可以很好的防止細(xì)菌滋生，從而提高其過濾性會(huì)K。
[0004]技術(shù)方案:本發(fā)明的一種利用噴涂法制備石墨烯基空調(diào)濾網(wǎng)的方法，包括以下步驟:
[0005]I)首先將石墨烯超聲分散于庚烷中，接著將該分散液置于攪拌器上；
[0006]2)然后加入二甲基娃氧燒基體(Silicone elastomer base)的庚燒溶液和相應(yīng)二甲基娃氧燒固化劑(silicone elastomer curing agent)，制成混合液;
[0007]3)再將配制好的混合液倒入噴霧器中，均勻噴在空調(diào)過濾網(wǎng)上；在室溫下自然晾干庚烷，再放入800C?2000C烘箱中，最終制備出聚二甲基硅氧烷PDMS與石墨烯包覆的空調(diào)濾網(wǎng)。
[0008]石墨烯的來源包括:還原氧化石墨所制得的石墨烯、可膨脹石墨高溫還原的石墨烯及插層剝離所制備的石墨烯。
[0009]石墨稀分散液的濃度范圍在lmg/mL?7mg/mL。
[0010]二甲基硅氧烷基體與二甲基硅氧烷固化劑的質(zhì)量比為10:1?10:5。
[0011]有益效果:本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下特點(diǎn):
[0012]現(xiàn)有的產(chǎn)品中，大多是用鋁網(wǎng)、不銹鋼網(wǎng)、無紡布、纖維網(wǎng)、活性炭等作為阻擋或者吸附材料。這些材料有的只是物理性阻擋，利用相互交織的細(xì)密空隙阻擋大顆粒灰塵；有的如活性炭具有一定吸附作用?；钚蕴繐碛休^大的比表面積，一般在500m2/g?1500m2/g，內(nèi)部空隙發(fā)達(dá)，可以吸附小顆?；覊m。而石墨烯作為近幾年新興材料，其彼表面積可高達(dá)2600m2/g，這將提供一種吸附性能更強(qiáng)的材料。本發(fā)明第一次提出將石墨烯噴涂到空調(diào)過濾網(wǎng)上，利用石墨烯超高的比表面和特有的靜電吸附能力，可以阻隔空氣中更小的顆粒，達(dá)到更好的凈化效果。同時(shí)，所制備的濾網(wǎng)具有超疏水特性，可以很好的防止細(xì)菌滋生。

【具體實(shí)施方式】
[0013]首先將石墨烯加入到庚烷中，超聲分散形成lmg/mL到7mg/mL的石墨烯分散液；然后將其轉(zhuǎn)移到攪拌器上，依次加入用庚烷溶解稀釋的二甲基硅氧烷基體(Siliconeelastomer base)和相應(yīng)二甲基娃氧燒固化劑(silicone elastomer curing agent);攬拌均勻后倒入噴霧瓶中。接著將空調(diào)過濾網(wǎng)用乙醇和去離子水超聲清洗，干燥后將上述配制好的分散液噴于過濾網(wǎng)上。最后，等所得的樣品在室溫下晾干后將其放入烘箱，在80°C?200 °C溫度下干燥。
[0014]下面通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步具體說明。
[0015]實(shí)施例1:
[0016]第一步，將還原氧化石墨所制得的石墨稀加到庚燒中，超聲制得濃度為lmg/mL的分散液30ml，并置于攪拌器上開始攪拌；
[0017]第二步，加入3.6g 二甲基娃氧燒基體(Silicone elastomer base)和 0.36g 二甲基娃氧燒固化劑(silicone elastomer curing agent)，持續(xù)攪拌后倒入噴霧瓶中；
[0018]第三步，用噴霧瓶給清洗干凈并干燥好的空調(diào)濾網(wǎng)均勻噴上之前所得石墨烯分散液，置于室溫下自然晾干；
[0019]第四步，將所得產(chǎn)品放到烘箱中，在80°C溫度下加熱8h。
[0020]實(shí)施例2:
[0021]調(diào)控方法基本同實(shí)施例1，不同之處為:石墨烯為通過高溫還原膨脹石墨所得，石墨稀濃度調(diào)整為5mg/mL ；
[0022]實(shí)施例3:
[0023]調(diào)控方法基本同實(shí)施例1，不同之處為:石墨烯濃度調(diào)整為7mg/mL ;
[0024]實(shí)施例4:
[0025]調(diào)控方法基本同實(shí)施例2，不同之處為:石墨烯為通過插層剝離石墨所得，石墨烯濃度調(diào)整為7mg/mL ；
[0026]實(shí)施例5:
[0027]調(diào)控方法基本同實(shí)施例1，不同之處為:二甲基娃氧燒基體(Silicone elastomerbase)和二甲基娃氧燒固化劑(silicone elastomer curing agent)的質(zhì)量比為5:1，即加入3.6g 一■甲基娃氧燒基體和0.72g 一■甲基娃氧燒固化劑；
[0028]實(shí)施例6:
[0029]調(diào)控方法基本同實(shí)施例2，不同之處為:二甲基娃氧燒基體(Silicone elastomerbase)和二甲基娃氧燒固化劑(silicone elastomer curing agent)的質(zhì)量比為2:1，即加入3.6g 一■甲基娃氧燒基體和1.8g 一■甲基娃氧燒固化劑；
[0030]實(shí)施例7:
[0031]調(diào)控方法基本同實(shí)施例6，不同之處是烘箱溫度為150°C ;
[0032]實(shí)施例8:
[0033]調(diào)控方法基本同實(shí)施例6，不同之處是烘箱溫度為200°C。
【權(quán)利要求】
1.一種利用噴涂法制備石墨烯基空調(diào)濾網(wǎng)的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟: 1)首先將石墨烯超聲分散于庚烷中，接著將該分散液置于攪拌器上； 2)然后加_Λ^一■甲基娃氧燒基體的庚燒溶液和相應(yīng)一甲基娃氧燒固化劑，制成混合液； 3)再將配制好的混合液倒入噴霧器中，均勻噴在空調(diào)過濾網(wǎng)上；在室溫下自然晾干庚烷，再放入800C?200°C烘箱中，最終制備出聚二甲基硅氧烷PDMS與石墨烯包覆的空調(diào)濾網(wǎng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用噴涂法制備石墨烯基空調(diào)濾網(wǎng)的方法，其特征在于，石墨烯的來源包括:還原氧化石墨所制得的石墨烯、可膨脹石墨高溫還原的石墨烯及插層剝離所制備的石墨烯。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種利用噴涂法制備石墨烯基空調(diào)濾網(wǎng)的方法，其特征在于，石墨稀分散液的濃度范圍在lmg/mL?7mg/mL。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用噴涂法制備石墨烯基空調(diào)濾網(wǎng)的方法，其特征在于，一■甲基娃氧燒基體與一■甲基娃氧燒固化劑的質(zhì)量比為10:1?10:5。
【文檔編號(hào)】B05D7/24GK104492674SQ201410670785
【公開日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2014年11月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月20日
【發(fā)明者】孫立濤, 畢恒昌, 孫佳惟, 萬樹 申請(qǐng)人:東南大學(xué)