石墨烯殺菌材料制備方法及石墨烯復(fù)合凈化材料制備方法技術(shù)

一種石墨烯殺菌材料制備方法及石墨烯復(fù)合凈化材料制備方法，石墨烯殺菌材料制備方法為在基材上利用涂布機(jī)或熱熔膠擠出機(jī)涂布膠粘劑；以靜電噴涂法或機(jī)械灑粉法將石墨烯粉末均勻地置于液態(tài)或熔融狀膠粘劑表面；將上述材料烘干固化收卷；石墨烯復(fù)合凈化材料制備方法先制作負(fù)離子復(fù)合涂料，將涂料涂布在基材表面，制成負(fù)離子復(fù)合除菌材料；在負(fù)離子復(fù)合除菌材料表面涂布膠粘劑或樹(shù)脂，保持液態(tài)或熔融狀態(tài)；利用靜電噴涂法或撒粉法將石墨烯粉噴撒在膠粘劑或樹(shù)脂表面；利用壓輥將石墨烯粉與膠粘劑或樹(shù)脂輕壓在一起，然后烘干、收卷。本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)制作工藝簡(jiǎn)單，材料成本降低，使用簡(jiǎn)單方便，既可有效釋放負(fù)離子又可有效殺菌，用料少使用效率高，結(jié)構(gòu)牢固。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
石墨烯殺菌材料制備方法及石墨烯復(fù)合凈化材料制備方法
本專(zhuān)利技術(shù)涉及殺菌凈化
，特別指一種石墨烯殺菌材料制備方法及石墨烯復(fù)合凈化材料制備方法。
技術(shù)介紹
細(xì)菌是百病之源，是環(huán)境污染之根本。日常生活和工業(yè)生產(chǎn)中人們采用各種各樣的方法和方式進(jìn)行滅菌。目前常用的除菌方法有高溫滅菌法、紫外線(xiàn)殺菌法、藥劑殺菌法等。由于細(xì)菌種類(lèi)繁雜，依靠單一的方法很難殺滅全部細(xì)菌，所以一般采用綜合殺菌法。從而導(dǎo)致了殺菌成本高，殺菌衍生的副作用大等缺陷。石墨烯又稱(chēng)單層石墨，是由單層碳原子經(jīng)電子軌道雜化后形成的蜂巢狀二維晶體，厚度僅為0.335nm。其具有優(yōu)異的力學(xué)性能、電子效應(yīng)、熱傳導(dǎo)性能、光學(xué)特性、生物化學(xué)性能、氧化還原性能等。石墨烯采用三種方式殺菌：第一種是萬(wàn)向刀片切割，石墨烯材料聚集體像一個(gè)個(gè)納米級(jí)的密集組合的萬(wàn)刃刀片組，細(xì)菌、病毒等微生物是微米級(jí)，后者比前者大1000倍左右，當(dāng)游動(dòng)的細(xì)菌、病毒等微生物碰到石墨烯時(shí)，就如同碰到一把把鋒利的刀片，直接把細(xì)菌、病毒等微生物分切成多段砍死；第二種是餓死細(xì)菌，石墨烯有很強(qiáng)的吸附性能，細(xì)菌一旦進(jìn)入其聚集體內(nèi)，可以像布一般將細(xì)菌嚴(yán)密地包裹起來(lái)，使細(xì)菌吸收不到營(yíng)養(yǎng)活活餓死；第三種是緩慢消亡，由于石墨烯太小，細(xì)菌會(huì)吞入石墨烯，就像人吃了異物會(huì)導(dǎo)致身體不適，導(dǎo)致細(xì)菌慢慢消亡。正是因?yàn)槭┑倪@種物理殺菌方法，讓細(xì)菌不會(huì)產(chǎn)生耐藥性。負(fù)離子粉是利用自然界產(chǎn)生負(fù)離子的原理人工合成或者配比的一種復(fù)合礦物，它是由電氣石粉與鑭系元素或者稀土元素復(fù)合構(gòu)成，能夠有效持久的釋放負(fù)離子，釋放周期可達(dá)30年以上，釋放量可達(dá)20000個(gè)/cm3以上。負(fù)離子具有很好的抑菌作用，它的抑菌機(jī)理在于負(fù)離子與單細(xì)胞結(jié)合后使細(xì)菌產(chǎn)生結(jié)構(gòu)的改變或能量的轉(zhuǎn)移，導(dǎo)致細(xì)菌死亡。從而抑制水中綠藻及細(xì)菌的繁殖，增加水中溶解氧，加速水分子運(yùn)動(dòng)，使普通水變成活性水。光觸媒可以有效地降解甲醛、苯、甲苯、二甲苯、氨、TVOC等污染物，并具有高效廣泛的消毒性能，能將細(xì)菌或真菌釋放出的毒素分解及無(wú)害化處理。由于石墨烯的殺菌方式主要是以萬(wàn)向切割方式為主，必須保證其鋒利的邊緣外露，才能達(dá)到有效地殺滅菌效果。如果采用傳統(tǒng)的固、液混合法配置漿料在基材上涂布，可以保證石墨烯粉劑在基材上的涂布量，但難以使石墨烯發(fā)揮強(qiáng)有力的殺菌效果。如何將石墨烯或石墨烯與負(fù)離子、光觸媒有效地優(yōu)化整合和利用，使其達(dá)到有效的殺菌作用是本專(zhuān)利技術(shù)的主要目的。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專(zhuān)利技術(shù)的目的在于提供一種石墨烯殺菌材料制備方法及石墨烯復(fù)合凈化材料制備方法，以不同的工藝方法，充分發(fā)揮了石墨烯材料的萬(wàn)向切割殺菌性能、超大比表面積的吸附性能及其對(duì)負(fù)離子粉、光觸媒的激發(fā)性能，使材料的綜合凈化性能得到了很大的提升，制作工藝簡(jiǎn)單，成本低，使用方便，其超強(qiáng)的殺擬菌及凈化能力可使空氣及水中的細(xì)菌含量下降99％以上，可有效提升水中溶解氧的含量，大大降低氨氮、磷及有機(jī)物的含量；以自然力量解決自然界的污染問(wèn)題，無(wú)需任何能耗和維護(hù)，一次放置，長(zhǎng)期使用，是解決目前水及空氣等環(huán)境污染的很好辦法。為了達(dá)到上述目的，本專(zhuān)利技術(shù)的技術(shù)解決方案為：一種石墨烯殺菌材料制備方法，其包括以下步驟：(1)在基材上涂布膠粘劑，保持膠水的液態(tài)或熔融狀；(2)以靜電噴涂法或機(jī)械灑粉法將石墨烯粉末均勻地置于液態(tài)或熔融狀膠粘劑表面；(3)利用壓輥將石墨烯粉末與膠粘劑或樹(shù)脂輕壓在一起，然后烘干、收卷即可。優(yōu)選地，所述步驟(1)中的涂布量為干重1～20g/m2。優(yōu)選地，所述步驟(2)中的噴涂量為干重0.01～10g/m2。一種石墨烯殺菌材料制備方法，其包括以下步驟：(1)將石墨烯粉末以靜電吸附的方式吸附在各根單絲上；(2)將吸附有石墨烯的至少兩根單絲絞織在一起，形成石墨烯單線(xiàn)；(3)將石墨烯單線(xiàn)或石墨烯單線(xiàn)與紗線(xiàn)按預(yù)定的經(jīng)緯配比紡織成布即可。一種石墨烯復(fù)合凈化材料制備方法，其包括以下步驟：(1)制作負(fù)離子復(fù)合涂料，將該涂料涂布在基材表面上，制成負(fù)離子復(fù)合除菌材料；(2)在負(fù)離子復(fù)合除菌材料的表面涂布膠粘劑或樹(shù)脂，保持膠粘劑的液態(tài)或熔融狀態(tài)；(3)利用靜電噴涂法或撒粉法將石墨烯粉噴撒在膠粘劑或樹(shù)脂表面；(4)利用壓輥將石墨烯粉與膠粘劑或樹(shù)脂輕壓在一起，然后烘干、收卷即可。一種石墨烯復(fù)合凈化材料制備方法，其包括以下步驟：(1)將負(fù)離子復(fù)合涂料涂布在紗線(xiàn)表面，制成負(fù)離子復(fù)合除菌紗線(xiàn)；(2)將石墨烯粉末以靜電吸附的方式吸附在各根單絲上；(3)將吸附有石墨烯的至少兩根單絲絞織在一起，形成石墨烯單線(xiàn)；(4)將步驟(1)得到的負(fù)離子復(fù)合除菌紗線(xiàn)與步驟(3)得到的石墨烯單線(xiàn)織造在一起，制成石墨烯復(fù)合凈化材料。優(yōu)選地，所述負(fù)離子復(fù)合涂料是由石墨烯0.01～2份、負(fù)離子粉1～20份、膠粘劑10～60份、分散劑0.1～2份、表面活性劑0.1～1、去離子水10～60份混合在一起制成。優(yōu)選地，所述石墨烯為2～6層石墨烯粉末。優(yōu)選地，所述負(fù)離子粉為電氣石負(fù)離子粉或稀土負(fù)離子粉。優(yōu)選地，還包括光觸媒0.5～15份，所述光觸媒為納米二氧化鈦或納米二氧化鋅或納米二氧化鋯。采用上述方案后，本專(zhuān)利技術(shù)石墨烯殺菌材料制備方法及石墨烯復(fù)合凈化材料制備方法具有以下有益效果：1、利用靜電力將石墨烯粉末種植與膠水表面，石墨烯粉末分布均勻，種植量精確可控，用量小，使用效率高，浪費(fèi)少；膠水烘干固化后石墨烯一端緊緊與膠水粘合在一起，有效地保證了石墨烯的萬(wàn)向切割功能，殺滅菌率可達(dá)99％以上；石墨烯與基材的牢固度高不掉粉，3公斤水壓沖洗洗20次殺滅菌效果無(wú)明顯變化；其工藝簡(jiǎn)單，制作速度快，成本低，加工方便，滿(mǎn)足多種用途；2、以紗線(xiàn)的絞織力巧妙地將石墨烯夾持在紗線(xiàn)中間，保持了石墨烯萬(wàn)向切割的原有特性，石墨烯使用效率高，用量小，殺滅菌率可達(dá)99％以上；紗線(xiàn)絞織力大，夾持牢固，不易掉粉，水洗20次無(wú)明顯變化；以紗線(xiàn)為基本單元，織造配比方便，滿(mǎn)足多種用途，使用極為方便；3、將負(fù)離子與石墨烯進(jìn)行有效結(jié)合，其制作工藝簡(jiǎn)單，降低了材料成本，使用簡(jiǎn)單方便，既使負(fù)離子粉有效地釋放負(fù)離子，又保留了石墨烯殺菌所具備的基本條件；利用靜電力將石墨烯粉末種植與膠水表面，石墨烯粉末分布均勻，種植量精確可控，用量小，使用效率高，浪費(fèi)少；膠水烘干固化后石墨烯一端緊緊與膠水粘合在一起，有效地保證了石墨烯的萬(wàn)向切割功能，殺滅菌率可達(dá)99％以上；石墨烯粉、負(fù)離子粉與基材的牢固度高，不掉粉，3公斤水壓沖洗洗20次殺滅菌效果無(wú)明顯變化；4、以不同的制造方法，充分發(fā)揮了石墨烯材料的萬(wàn)向切割殺菌性能、超大比表面積的吸附性能及其對(duì)負(fù)離子粉、光觸媒的激發(fā)性能，使材料的綜合凈化性能得到了很大的提升；制作工藝簡(jiǎn)單，成本低，使用方便。其超強(qiáng)的殺菌及凈化能力可使空氣及水中的細(xì)菌含量下降99％以上，可有效提升水中溶解氧的含量，大大降低氨氮、磷及有機(jī)物的含量；以自然力量解決自然界的污染問(wèn)題，無(wú)需任何能耗和維護(hù)，一次放置，長(zhǎng)期使用，是解決目前水及空氣等環(huán)境污染的有效方法。附圖說(shuō)明圖1為本專(zhuān)利技術(shù)石墨烯殺菌材料制備方法的制備裝置一結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本專(zhuān)利技術(shù)石墨烯殺菌材料制備方法的制備裝置二結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本專(zhuān)利技術(shù)作進(jìn)一步說(shuō)明，以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以更好的理解本專(zhuān)利技術(shù)并能予以實(shí)施，但所舉實(shí)施例不作為對(duì)本專(zhuān)利技術(shù)的限定。實(shí)施例一結(jié)合圖1所示，本專(zhuān)利技術(shù)石墨烯殺菌材本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種石墨烯殺菌材料制備方法，其特征在于，包括以下步驟：(1)在基材上涂布膠粘劑，保持膠水的液態(tài)或熔融狀；(2)以靜電噴涂法或機(jī)械灑粉法將石墨烯粉末均勻地置于液態(tài)或熔融狀膠粘劑表面；(3)利用壓輥將石墨烯粉末與膠粘劑或樹(shù)脂輕壓在一起，然后烘干、收卷即可。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種石墨烯殺菌材料制備方法，其特征在于，包括以下步驟：(1)在基材上涂布膠粘劑，保持膠水的液態(tài)或熔融狀；(2)以靜電噴涂法或機(jī)械灑粉法將石墨烯粉末均勻地置于液態(tài)或熔融狀膠粘劑表面；(3)利用壓輥將石墨烯粉末與膠粘劑或樹(shù)脂輕壓在一起，然后烘干、收卷即可。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石墨烯殺菌材料制備方法，其特征在于，所述步驟(1)中的涂布量為干重1～20g/m2。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的石墨烯殺菌材料制備方法，其特征在于，所述步驟(2)中的噴涂量為干重0.01～10g/m2。4.一種石墨烯殺菌材料制備方法，其特征在于，包括以下步驟：(1)將石墨烯粉末以靜電吸附的方式吸附在各根單絲上；(2)將吸附有石墨烯的至少兩根單絲絞織在一起，形成石墨烯單線(xiàn)；(3)將石墨烯單線(xiàn)或石墨烯單線(xiàn)與紗線(xiàn)按預(yù)定的經(jīng)緯配比紡織成布即可。5.一種石墨烯復(fù)合凈化材料制備方法，其特征在于，包括以下步驟：(1)制作負(fù)離子復(fù)合涂料，將該涂料涂布在基材表面上，制成負(fù)離子復(fù)合除菌材料；(2)在負(fù)離子復(fù)合除菌材料的表面涂布膠粘劑或樹(shù)脂，保持膠粘劑的液態(tài)或熔融狀態(tài)；(3)利用靜電噴涂法或撒粉法將石墨烯粉噴撒在膠粘劑或樹(shù)脂表面；...

【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王建中，王一凡，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：西安康普瑞新材料科技有限公司，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：陜西,61