[发明专利]高效过滤器及其制备方法

权利要求书

1.一种高效过滤器，其特征在于，包括：

碳纳米管阵列，由均匀负载有富氨基改性剂的碳纳米管组成；

多孔支撑架，位于所述碳纳米管阵列顶部和底部；所述碳纳米管的内径对准所述多孔支撑架的第一孔洞，使得所述碳纳米管的内径和所述多孔支撑架的第一孔洞连通于外界，从而形成第一通道；所述碳纳米管的两端与所述多孔支撑架固定连接；以及，

封装外壳，连接碳纳米管阵列顶部和底部的多孔支撑架，将所述碳纳米管阵列封装于其中。

2.根据权利要求1所述的高效过滤器，其特征在于，所述碳纳米管的两端分别与所述多孔支撑架利用分子键连接。

3.根据权利要求1所述的高效过滤器，其特征在于，所述多孔支撑架的材料为合金；所述封装外壳为透明的；所述多孔支撑架为多孔支撑平板，所述多孔支撑平板的厚度为10～1000微米。

4.根据权利要求1所述的高效过滤器，其特征在于，所述高效过滤器具有多层碳纳米管阵列，相邻碳纳米管阵列之间连接有多孔支撑架；所述多层碳纳米管阵列的碳纳米管的内孔以及多孔支撑架的第一孔洞之间均是贯通的。

5.根据权利要求1所述的高效过滤器，其特征在于，所述富氨基改性剂均匀分布于所述碳纳米管的顶部以及均匀分布于碳纳米管的内壁和外壁。

6.根据权利要求5所述的高效过滤器，其特征在于，所述富氨基改性剂位于所述碳纳米管的顶部且依附碳纳米管的顶部形成环形。

7.根据权利要求6所述的高效过滤器，其特征在于，所述石墨烯纳米管的内径大于所述富氨基改性剂形成的环形的内径。

8.根据权利要求5所述的高效过滤器，其特征在于，所述富氨基改性剂还均匀分布于所述碳纳米管的底部。

9.根据权利要求1所述的高效过滤器，其特征在于，所述富氨基改性剂形成的环形内径不大于2nm，所述石墨烯纳米管的内径为0.5～60nm；所述石墨烯纳米管阵列的高度为1～1000微米。

10.根据权利要求1所述的高效过滤器，其特征在于，所述碳纳米管阵列中相邻碳纳米管之间具有间距。

11.根据权利要求10所述的高效过滤器，其特征在于，所述多孔支撑架还具有第二孔洞，第二孔洞对准所述相邻碳纳米管之间的间距，从而形成第二通道。

12.一种高效过滤器的制备方法，其特征在于，包括：

步骤01：提供碳纳米管阵列；

步骤02：在所述碳纳米管的内壁和外壁形成均匀负载的富氨基改性剂；以及在所述碳纳米管的顶部和底部形成环形的富氨基改性剂；

步骤03：在所述碳纳米管阵列的顶部和底部形成多孔支撑架；所述碳纳米管的内径对准所述多孔支撑架的孔洞，使得所述碳纳米管的内径和所述多孔支撑架的孔洞连通于外界；

步骤04：在碳纳米管阵列外形成封装外壳，封装外壳连接碳纳米管阵列顶部和底部的多孔支撑架。

13.根据权利要求12所述的高效过滤器的制备方法，其特征在于，所述步骤02中，利用接枝工艺在所述碳纳米管的内壁和外壁形成均匀负载的富氨基改性剂；利用单原子层沉积工艺在所述碳纳米管的顶部和/或底部形成环形的富氨基改性剂。

14.根据权利要求12所述的高效过滤器的制备方法，其特征在于，所述步骤03中，采用真空蒸镀的方式在所述碳纳米管阵列的顶部和底部形成多孔支撑架。