[发明专利]PM2.5过滤结构及其制备方法

权利要求书

1.一种PM2.5过滤结构，包括基底（101）；其特征是：所述基底（101）的第一主面上设置镂空结构层（102），所述镂空结构层（102）内设置若干贯通镂空结构层（102）的微米孔洞结构（201），所述微米孔洞结构（201）与基底（101）内的空气流通腔体（701）相连通；在镂空结构层（102）上设置横向纳米纤维体（401），所述横向纳米纤维体（401）覆盖在微米孔洞结构（201）表面上，并利用呈纤维状的底部紧固在镂空结构层（102）上；横向纳米纤维体（401）上设置纵向纳米纤维体（801），所述纵向纳米纤维体（801）覆盖在横向纳米纤维体（401）及镂空结构层（102）上。

2.根据权利要求1所述的PM2.5过滤结构，其特征是：所述纵向纳米纤维体（801）呈纤维状垂直于基底（101）分布，纵向纳米纤维体（801）的平均间隙小于1μm。

3.根据权利要求1所述的PM2.5过滤结构，其特征是：所述微米孔洞结构（201）的孔径为1~10μm。

4.根据权利要求1所述的PM2.5过滤结构，其特征是：所述横向纳米纤维体（401）的平均间隙为10nm~990nm。

5.一种PM2.5过滤结构的制备方法，其特征是，所述过滤结构的制备方法包括如下步骤：

（a）、提供基底（101），在所述基底（101）的第一主面上设置镂空结构层（102），在基底（101）的第二主面上设置背腔腐蚀掩膜层（103）；

（b）、选择性地掩蔽和刻蚀所述镂空结构层（102），以在基底（101）的第一主面上方形成若干贯通镂空结构层（102）的微米孔洞结构（201）；

（c）、在上述形成微米孔洞结构（201）的镂空结构层（102）上设置第一聚合物材料图形（301），所述第一聚合物材料图形（301）覆盖在微米孔洞结构（201）表面上；

（d）、利用等离子体轰击上述第一聚合物材料图形（301），直至在基底（101）的第一主面上方形成横向纳米纤维体（401）；

（e）、在上述基底（101）上设置第二聚合物材料图形（501），所述第二聚合物材料图形（501）覆盖在横向纳米纤维体（401）及相应的镂空结构层（102）上；

（f）、在上述背腔腐蚀掩膜层（103）上设置所需的基底腐蚀掩膜（601）；

（g）、利用所述基底腐蚀掩膜（601）及背腔腐蚀掩膜层（103）对基底（101）进行腐蚀，以得到贯通基底（101）的空气流通腔体（701），所述空气流通腔体（701）与微米孔洞结构（201）相连通；

（h）、利用等离子体轰击第二聚合物材料图形（501），直至得到纵向纳米纤维体（801）。

6.根据权利要求5所述PM2.5过滤结构的制备方法，其特征是：所述步骤（d）和步骤（h）中，所述等离子体包括氧等离子体或氩等离子体。

7.根据权利要求5所述PM2.5过滤结构的制备方法，其特征是：所述第一聚合物材料图形（301）及第二聚合物材料图形（501）的材料包括光刻胶、PDMS、Parylene或聚酰亚胺。

8.根据权利要求5所述PM2.5过滤结构的制备方法，其特征是：所述微米孔洞结构（201）呈正方形、长方形或圆形。

9.根据权利要求5所述PM2.5过滤结构的制备方法，其特征是：所述基底（101）的材料包括硅。

10.根据权利要求5所述PM2.5过滤结构的制备方法，其特征是：所述镂空结构层（102）及背腔腐蚀掩膜层（103）均为二氧化硅层或二氧化硅和氮化硅的复合层。