[发明专利]一种负载多孔纳米材料的防霾口罩过滤层，其制备方法以及防霾口罩

说明书

本发明公开了一种负载多孔纳米材料的防霾口罩过滤层，所述防霾口罩过滤层是由无纺布基材和分散于无纺布基材上的ZIF多孔纳米吸附材料经热压复合工艺得到的。本发明还公开了所述负载多孔纳米材料的防霾口罩过滤层的制备方法及包含所述的防霾口罩过滤层的防霾口罩。本发明的负载多孔纳米材料的防霾口罩过滤层，能够有效的吸附过滤各种尘霾颗粒，提高口罩的防霾性能，经测试对于PM10的过滤效率达到86.52％，对于PM2.5和PM1.0的过滤效率也分别达到96.24％和94.78％；并且同时还能够保证口罩使用时的呼吸顺畅。

技术领域

本发明涉及防霾口罩技术领域，具体涉及一种负载多孔纳米吸附材料ZIF-8 的防霾口罩过滤层，其制备方法以及包含所述过滤层的防霾口罩。

背景技术

雾霾作为空气污染的重要表现，其成分尤其复杂。其中，空气动力学直径 小于10μm和2.5μm的颗粒物，即人们所称的PM10和PM2.5，会负载污染物 质，随着呼吸动作进入人体呼吸道，肺泡甚至血液。长期暴露在PM2.5高浓度 环境中，会诱发严重的心血管疾病和呼吸道疾病。

传统的防霾口罩使用高分子织物，尽管密集纺织或者加厚策略能够改善其 对尘霾颗粒的过滤性能。然而由于高分子织物孔径较大，且加厚口罩容易造成 呼吸不畅，热舒适性较差等问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种负载多孔纳米材料的防霾口罩过滤 层，该防霾口罩过滤层可以广泛过滤尘霾颗粒，同时兼顾透气性和热舒适性， 解决了当前采用密织或加厚的普通防霾口罩通气量小、热舒适性差的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：

第一方面，本发明提供了一种负载多孔纳米材料的防霾口罩过滤层，所述 防霾口罩过滤层是由无纺布基材和分散于无纺布基材上的ZIF多孔纳米吸附材 料经热压复合工艺得到的。

本发明中，无纺布基材能够部分过滤PM10和PM2.5等尘霾颗粒，多孔纳 米吸附材料ZIF-8能够高效吸附尘霾颗粒。该防霾口罩过滤层既能够避免加厚 和密集纺织造成的透气性和热舒适性问题，同时能够保持高效PM过滤性能。

进一步地，所述无纺布基材主要用于负载多孔纳米吸附材料ZIF-8，其可为 口罩常用的基材，包括但不限于聚对苯二甲酸。

进一步地，所述防霾口罩过滤层中，ZIF多孔纳米吸附材料的负载量为 20wt％～60wt％，更优选为20％～40％，进一步优选为40％。

进一步地，所述防霾口罩过滤层的比表面积为716m²/g。

进一步地，所述热压复合的温度为90～120℃，更优选为100～120℃，进一 步优选为100℃。

本发明中，所述ZIF-8多孔纳米吸附材料是经如下步骤制备得到的：

将四水合硝酸锌溶解于有机醇溶剂中，向其中加入过量的2-甲基咪唑的醇 溶液，搅拌均匀，室温下静置；接着离心，收集离心物，用有机溶剂洗净，真 空干燥后得到所述ZIF-8多孔纳米吸附材料。

进一步地，所述有机醇溶剂为甲醇或/和乙醇。

第二方面，本发明还提供了一种第一方面所述的防霾口罩过滤层的制备方 法，包括：

将ZIF-8多孔纳米吸附材料溶解于有机溶剂中得到分散液，将无纺布基材 浸渍于所述分散液中使得ZIF-8多孔纳米吸附材料分散在无纺布基材的表面， 取出后经热压形成所述防霾口罩过滤层。

进一步地，所述热压时将铝片覆盖于无纺布基材的表面作为电极进行加热 压制。

进一步地，所述热压的温度为90～120℃，更优选为100～120℃，进一步优 选为100℃。