[发明专利]一种石墨烯净水滤芯及净水器

权利要求书

1.一种石墨烯净水滤芯，其特征在于，包括依次连接的一级石墨烯PP棉复合滤芯、二级石墨烯改性活性炭复合滤芯、三级石墨烯改性活性炭复合滤芯。

2.根据权利要求1所述的石墨烯净水滤芯，其特征在于，所述一级石墨烯PP棉复合滤芯为中空结构，从内到外依次交替设置有紧密结构层、疏松结构层；所述紧密结构层、疏松结构层均采用石墨烯PP棉复合材料制备；

所述紧密结构层、疏松结构层的厚度分别为1-3μm、8-10μm；所述复合滤芯的厚度为1.5cm-2cm。

3.根据权利要求2所述的石墨烯净水滤芯，其特征在于，所述一级石墨烯PP棉复合滤芯的外侧表面平行设置多根螺旋状突起结构，所述突起结构延复合滤芯的高度方向延伸；

所述突起结构之间的间距为0.5-1cm；

所述一级石墨烯PP棉复合滤芯的内表面和外表面均为曲面，且曲面方向一致；

所述各紧密结构层、疏松结构层均为网格状，且各紧密结构层、疏松结构层的网格位置不重叠。

4.根据权利要求2所述的石墨烯净水滤芯，其特征在于，所述石墨烯PP棉复合材料的制备方法如下：

S1、将氧化石墨烯超声分散到水中，得到氧化石墨烯分散液；

S2、向石墨烯分散液中加入有机改性单体，高速搅拌反应后制得接枝改性氧化石墨烯，干燥粉碎，得接枝改性氧化石墨烯粉末；

S3、将接枝改性氧化石墨烯粉末与PP棉粉末混合，同时加入抗氧化剂、成核剂、降温助剂，制得的混合物经挤出、牵伸、表面风干、切粒后即得。

5.根据权利要求1所述的石墨烯净水滤芯，其特征在于，所述二级石墨烯改性活性炭复合滤芯采用以下质量百分含量的各组分制备：

石墨烯 0.1％-10％；

改性活性炭 90-99.9％；

所述改性活性炭的制备方法为：

将活性炭原料洗净、干燥后，加入到十二烷基硫酸钠溶液中，搅拌均匀后浸泡2-3小时，滤出固体物质，清洗、干燥后即得改性活性炭；

所述活性炭与改性剂的质量比为20:1-1:2；所述十二烷基硫酸钠溶液中改性剂的质量分数为1％-30％。

6.根据权利要求1或5所述的石墨烯净水滤芯，其特征在于，所述二级石墨烯改性活性炭复合滤芯的制备方法包括以下步骤：

A2、将改性活性炭浸泡在石墨烯溶液中，滤出固体物质；

B2、然后将固体物质清洗后干燥，即得所述石墨烯改性活性炭复合滤芯；

步骤A2中，所述石墨烯溶液中，含有石墨烯的质量为0.1-10％；所述浸泡时间为6-10小时；

步骤B2中，所述干燥温度为110-130℃，干燥时间为20-28h。

7.根据权利要求1所述的石墨烯净水滤芯，其特征在于，所述三级石墨烯改性活性炭复合滤芯包括以下质量百分含量的各组分：

石墨烯 0.1％-10％；

十二烷基苯磺酸钠改性活性炭 90-99.9％。

8.根据权利要求1或7所述的石墨烯净水滤芯，其特征在于，所述三级石墨烯改性活性炭复合滤芯的制备方法包括以下步骤：

A3、将十二烷基苯磺酸钠改性活性炭浸泡在石墨烯溶液中，烘干；

B3、将仅步骤A处理后的改性活性炭挤出成型，然后喷涂生物胶；

C3、将步骤B处理后得到的材料在惰性气氛中进行焙烧，然后冷却；

D3、将经步骤C处理后得到的材料重复步骤A-C至少两次，即得石墨烯改性活性炭复合滤芯。

9.一种石墨烯净水器，其特征在于，包括第一壳体，所述第一壳体内设置有权利要求1-8任一项所述的净水滤芯、水箱、泵，所述水箱与净水滤芯通过管道连接，所述泵设置在水箱与净水滤芯之间。

10.根据权利要求9所述的石墨烯净水器，其特征在于，所述净水器还包括第二壳体，第二壳体设置在第一壳体的上方或下方；所述第二壳体内设置有净水箱、冷水罐、热水罐、加热器，所述第二壳体的一侧面设置有热水水龙头、冷水水龙头；所述净水滤芯的出水口与净水箱的进水口连接，所述净水箱的出水口分别与冷水罐、热水罐的一端连通；所述热水罐上设置有加热器；所述冷水罐的另一端与冷水水龙头连接、热水罐的另一端与热水水龙头连接。