[发明专利]PM2.5防护设备、PM2.5过滤膜及其制备方法

说明书

本发明涉及一种PM2.5防护设备、PM2.5过滤膜及其制备方法。该PM2.5过滤膜具有若干由光刻和刻蚀方法形成的微孔，该若干微孔的孔径均小于2.5μm，过滤膜的材料选自聚酰亚胺、铝及铜中的一种。上述PM2.5过滤膜具有若干由光刻和刻蚀方法形成的、孔径均小于2.5μm的微孔。形成的微孔的尺寸能够得到精确的控制，并且分布范围窄。故该PM2.5过滤膜孔径尺寸可控、孔径分布范围合适。

技术领域

本发明涉及呼吸防护设备技术领域，特别是涉及一种PM2.5防护设备、PM2.5过滤膜及其制备方法。

背景技术

颗粒物按其空气动力学直径及其在人体呼吸系统沉积位置的不同，分为总悬浮颗粒物(0～100μm)、可吸入颗粒物(0～10μm)和细颗粒物(0～2.5μm)。PM2.5是一种细颗粒物，又被称为可吸入肺颗粒物。它能长时间滞留在大气中，输送距离远，粒径小，表面积又大于PM10，极易富集空气中的毒害物质，比如：各种酸性氧化物、有毒重金属、细菌、霉菌、病菌、挥发性有机物VOC、多环芳烃PAH等，并且由于其空气动力学直径在2.5μm以下，它不仅可以进入鼻腔、咽喉，更是可以进入肺泡沉积或人体血液循环，引发各种疾病。

口罩是一种常用的防止PM2.5等有害颗粒物吸入的空气过滤装置。然而口罩体积和面积都比较大，不仅影响美观、不利日常交流，同时也因为佩戴过程中存在和面部贴合度问题导致过滤效果不佳。

鼻塞的出现解决了上述的问题。常见的鼻塞所用滤芯通常来自无纺布、活性炭等为代表的天然或合成的多孔材料。这些材料的滤芯对空气中大颗粒粉尘(如PM10以上)有较好的效果，也能吸附某些有机气体，起到防异味等作用。但是，这些滤芯的孔径尺寸往往不可控，且分布范围广，从而存在着对PM2.5等细小污染颗粒的防护效果不佳。

发明内容

基于此，有必要提供一种孔径尺寸可控、孔径分布范围合适的PM2.5过滤膜。

此外，还提供一种上述的PM2.5过滤膜的制备方法及PM2.5防护设备。

一种PM2.5过滤膜，所述过滤膜具有若干由光刻和刻蚀方法形成的微孔，若干所述微孔的孔径均小于2.5μm，所述过滤膜的材料选自聚酰亚胺、铝及铜中的一种。

上述PM2.5过滤膜具有若干由光刻和刻蚀方法形成的、孔径均小于2.5μm的微孔。基于半导体集成电路或MEMS制造工艺(包括光刻和刻蚀处理)可达到的精度，形成的微孔的尺寸能够得到精确的控制，并且分布范围窄。故该PM2.5过滤膜孔径尺寸可控、孔径分布范围合适。

一种PM2.5过滤膜的制备方法，包括如下步骤：

提供支撑基板；

在所述支撑基板上形成牺牲层；

在所述牺牲层上形成活性层；

在所述活性层上形成光敏感层；

提供掩膜版，所述掩膜版具有不透光部和由若干个透光区域组成的透光部，所述透光部和所述不透光部形成图案，其中，每个所述透光区域在二维平面上的最大尺寸均小于或等于2.0μm；

以所述掩膜版为模板，对所述光敏感层进行曝光处理，再经显影处理，以得到具有所述图案的光敏感层；

以所述具有所述图案的光敏感层为模板，对所述活性层进行刻蚀处理，以得到具有所述图案的活性层；

去除所述光敏感层和所述牺牲层，得到所述PM2.5过滤膜。

在其中一个实施例中，所述支撑基板的材料选自单晶硅、多晶硅以及硅的氧化物中的至少一种。

在其中一个实施例中，所述牺牲层的形成方式选自热氧化、化学沉积及物理沉积中的一种。

在其中一个实施例中，所述活性层的材料选自聚酰亚胺、铝及铜中的一种。