[发明专利]一种石墨烯基空气滤材及其制备方法

权利要求书

1.一种石墨烯基空气滤材，其特征在于：该材料是氧化石墨烯组装的三维海绵状结构，孔径范围100nm～10μm，比表面积500m²/g～2000m²/g。

2.根据权利要求1所述材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)氧化石墨烯水溶液的制备：选取不同目数的石墨粉体为原料，制备不同尺寸的氧化石墨烯，超声分散在水中。

(2)三维石墨烯结构的制备：在一定量的石墨烯水溶液中加增稠剂，混合后加入纸浆作为交联剂，分散均匀后在不同形状的托盘器皿中冷冻成块状，冷冻干燥后得到三维石墨烯材料。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所用石墨粉原料的目数为100目～10000目，分散后的氧化石墨烯溶液的浓度为1mg/ml～10mg/ml。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，制备氧化石墨烯采用Hummer法对石墨粉进行氧化，石墨烯分散溶剂为水溶液，超声剥离时间为30min～5h。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，制备三维石墨烯时所加入增稠剂为聚丙烯酸、聚丙烯酸钠、β-环糊精、聚乙二醇中的一种或多种，所加入增稠剂与氧化石墨烯的质量比为1∶10～1∶1000。

6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，制备三维石墨烯时所加入交联剂可为各种类型的纸浆或日用卫生纸打浆而得，所加入交联剂与氧化石墨烯的质量比为1∶1～1∶100。

7.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，制备三维石墨烯时，采用的干燥方式为真空冷冻干燥。

8.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，三维石墨烯结构制备过程中，可通过改变氧化石墨烯的浓度以及交联剂的加入量来控制三维结构孔径的大小。

9.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所制备三维石墨烯块体材料的大小及厚度由冷冻时托盘器皿的形状来控制，所得多孔的海绵状石墨烯能够弯曲裁剪成任意形状。

10.根据权利要求1所述的材料，其特征在于，该三维石墨烯结构可用于口罩滤片、空调滤网、汽车滤清器等过滤材料，同时亦可对染料、油类和有机溶剂进行吸附。