石墨烯杀菌滤芯制造技术

本实用新型专利技术公开了一种石墨烯杀菌滤芯，包括筒状内骨架，所述内骨架表面分布有多个通孔，所述内骨架表面包裹有筒状滤片，所述滤片包括石墨烯材料，所述内骨架的上、下端分别连接有上盖和下盖，所述上盖中间设有开孔。本实用新型专利技术石墨烯杀菌滤芯结构设计、操作简单，过滤速度快、杀菌效率高，纳污能力强、使用寿命长、使用成本低。

Graphene bactericidal filter element

【技术实现步骤摘要】
石墨烯杀菌滤芯
本技术涉及净水过滤
，特别指一种柱形石墨烯杀菌滤芯。
技术介绍
杀菌过程是工业及民用过滤领域必不可少的一个重要环节，为了达到好的杀灭菌效果，往往采用缩小滤材孔径的方式来解决此类问题，能够达到较好的除菌效果；但是，随着除菌效果的提高，过滤效率也将大大地降低，为了解决此类问题，往往采用增加滤材面积的方式来进行解决，无形之中增加了过滤成本。同时，由于传统滤材的多层性，其本身不具备抑菌功能，在使用过程中滋生大量的细菌，很容易造成二次污染。核孔膜具有圆柱状或锥状的孔型结构，微孔孔径大小高度一致，能100％截留大于孔径的粒子；热稳定性好，在-70℃～160℃温度范围内，其性能不受影响，故可反复进行热压消毒而不破裂和变形；由于基材本身具有良好的化学和生物稳定性，吸附表面积小，吸水性低，不受微生物侵蚀，可长期在潮湿条件下工作；其膜表面截留的粒子极易通过表面冲洗和反洗而除去，因此能多次重复使用；核孔膜本身是电介质薄膜，不存在滤膜本身对滤液的污染，亦没有粒子、纤维等脱落，故不会象其它滤纸一样污染滤液。因此，核孔膜是目前很好的单层过滤材料，能在极低压力下过滤大量液体及气体，不会产生二次污染。石墨烯是由单层碳原子经电子轨道杂化后形成的蜂巢状二维晶体，厚度仅为0.335nm。具有优异的力学性能、电子效应、热传导性能、光学特性、生物化学性能、氧化还原性能等。根据未来研究方向，将广泛应用于晶体管、柔性显示屏、新能源电池、海水淡化、储氢材料、航空航天、复合材料和抗菌杀菌领域的医疗应用、水处理、河道治理、养殖水净化、空气净化等多个应用领域。石墨烯采用三种方式杀菌：第一种是万向刀片切割，石墨烯材料聚集体像一个个纳米级的密集组合的万刃刀片组，细菌、病毒等微生物是微米级，后者比前者大1000倍左右，当游动的细菌、病毒等微生物碰到石墨烯时，就如同碰到一把把锋利的刀片，直接把细菌、病毒等微生物分切成多段砍死；第二种是饿死细菌，石墨烯有很强的吸附性能，细菌一旦进入其聚集体内，可以像布一般将细菌严密地包裹起来，使细菌吸收不到营养活活饿死；第三种是缓慢消亡，由于石墨烯太小，细菌会吞入石墨烯，就像人吃了异物会导致身体不适，导致细菌慢慢消亡。正是因为石墨烯的这种物理杀菌方法，让细菌不会产生耐药性。如何将石墨烯材料或石墨烯材料与核孔膜加以有效地优化整合利用，使其达到有效的杀菌作用是本技术的主要目的。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种石墨烯杀菌滤芯，其结构设计、操作简单，过滤速度快、杀菌效率高，纳污能力强、使用寿命长、使用成本低。为了达到上述目的，本技术的技术解决方案为：一种石墨烯杀菌滤芯，其中包括筒状内骨架，所述内骨架表面分布有多个通孔，所述内骨架表面包裹有筒状滤片，所述滤片包括石墨烯材料，所述内骨架的上、下端分别安装有上盖和下盖，所述上盖中间设有开孔。优选地，所述滤片还包括核孔膜，所述核孔膜为单锥核孔膜或圆柱核孔膜或双锥核孔膜，所述核孔膜上的微孔孔径为0.2微米～2.0微米，所述微孔密度为1×106/厘米2～5×108/厘米2，或微孔孔径为2.2微米～4.0微米，所述微孔密度为1×106/厘米2～6×106/厘米2，或微孔孔径为4.2微米～7.0微米，所述微孔密度为2×105/厘米2～6×106/厘米2，或微孔孔径为7.0微米～15.0微米，所述微孔密度为5×104/厘米2～2×106/厘米2，或微孔孔径为10.0微米～40.0微米，对应的微孔密度为5×104/厘米2～2×106/厘米2。优选地，还包括两个用于支撑石墨烯材料和核孔膜的支撑网。优选地，所述支撑网为无纺布、塑料网、金属网的一种或几种的组合。优选地，所述滤片是由平面结构或折叠成的波浪形百折结构制成的筒状。优选地，所述石墨烯材料和核孔膜夹在两个所述支撑网之间。优选地，所述核孔膜夹在两个所述支撑网之间，所述石墨烯材料包裹在外层支撑网的外表面。优选地，还包括外骨架，所述外骨架表面分布有多个通孔，所述外骨架套在所述内骨架的外面，所述外骨架与内骨架之间安装所述滤片。优选地，所述内骨架、外骨架、上盖及下盖均由可塑性材料制成。采用上述方案后，本技术石墨烯杀菌滤芯具有以下有益效果：1、该滤芯自成一体，更换方便，加工、装配工艺简单，制作成本低，使用寿命长，在有效的使用空间内最大限度地提升了滤芯的有效过滤面积，增强了纳污能力，大大提高了滤芯的过滤和杀菌效率，降低了更换频率，使用更方便，适用范围广，无二次污染；2、通过采用石墨烯材料与核孔膜滤材，且二者设计分离，发挥各自最大的基本功效，使核孔膜滤材孔径最大限度的提高，大大提高了滤芯的过滤和杀菌效率。附图说明图1为本技术石墨烯杀菌滤芯实施例一的立体结构示意图；图2为本技术石墨烯杀菌滤芯实施例二的立体分解结构示意图；图3为本技术石墨烯杀菌滤芯实施例二的立体结构示意图；图4为本技术石墨烯杀菌滤芯实施例三的立体分解结构示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本技术作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本技术并能予以实施，但所举实施例不作为对本技术的限定。如图1所示本技术石墨烯杀菌滤芯实施例一的立体结构示意图，包括圆筒状内骨架1，内骨架1是由塑料、金属等可塑性材料制成。内骨架1的表面分布有多圈第一通孔2，每圈由多个间隔设置的第一通孔2组成，内骨架1的外表面包裹有筒状滤片3，滤片3是由平面结构制成的筒状。本实施例滤片3包括石墨烯材料4、核孔膜5及两个支撑网6，石墨烯材料4和核孔膜5夹在两个支撑网6之间，两个支撑网6用于支撑石墨烯材料4和核孔膜5，核孔膜5采用单锥核孔膜或圆柱核孔膜或双锥核孔膜，核孔膜5上的微孔孔径为0.2微米～2.0微米，对应的微孔密度为1×106/厘米2～5×108/厘米2，或微孔孔径为2.2微米～4.0微米，对应的微孔密度为1×106/厘米2～6×106/厘米2，或微孔孔径为4.2微米～7.0微米，对应的微孔密度为2×105/厘米2～6×106/厘米2，或微孔孔径为7.0微米～15.0微米，对应的微孔密度为5×104/厘米2～2×106/厘米2，或微孔孔径为10.0微米～40.0微米，对应的微孔密度为5×104/厘米2～2×106/厘米2。支撑网6为无纺布、塑料网、金属网的一种或几种的组合。内骨架1的上、下端分别焊接有上盖7和下盖8，上盖7和下盖8均由塑料、金属等可塑性材料制成。上盖7中间设有开孔。如图2、图3所示本技术石墨烯杀菌滤芯实施例二的立体分解结构示意图和立体结构示意图，包括圆筒状内骨架1和外骨架10，内骨架1和外骨架10是由塑料、金属等可塑性材料制成。内骨架1的表面分布有多圈第一通孔2，每圈由多个间隔设置的第一通孔2组成，外骨架2的表面分布有多圈第二通孔11，每圈由多个间隔设置的第二通孔11组成。外骨架10套在内骨架1的外面，内骨架1和外骨架10之间安装有筒状滤片3，滤片3是由折叠成的波浪形百折结构制成的筒状。本实施例滤片3包括石墨烯材料4、核孔膜5及两个支撑网6，石墨烯材料4和核孔膜5夹在两个支撑网6之间，两个支撑网6用于支撑石墨烯材料4和核孔膜5，核孔膜5采用单锥核孔膜或圆柱核孔膜或双锥核孔膜，核孔膜5上的微孔孔径为0.2微米～2.本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种石墨烯杀菌滤芯，其特征在于，包括筒状内骨架，所述内骨架表面分布有多个通孔，所述内骨架表面包裹有筒状滤片，所述滤片包括石墨烯材料，所述内骨架的上、下端分别连接有上盖和下盖，所述上盖中间设有开孔。

【技术特征摘要】
1.一种石墨烯杀菌滤芯，其特征在于，包括筒状内骨架，所述内骨架表面分布有多个通孔，所述内骨架表面包裹有筒状滤片，所述滤片包括石墨烯材料，所述内骨架的上、下端分别连接有上盖和下盖，所述上盖中间设有开孔。2.根据权利要求1所述的石墨烯杀菌滤芯，其特征在于，所述滤片还包括核孔膜，所述核孔膜为单锥核孔膜或圆柱核孔膜或双锥核孔膜，所述核孔膜上的微孔孔径为0.2微米～2.0微米，所述微孔密度为1×106/厘米2～5×108/厘米2，或微孔孔径为2.2微米～4.0微米，所述微孔密度为1×106/厘米2～6×106/厘米2，或微孔孔径为4.2微米～7.0微米，所述微孔密度为2×105/厘米2～6×106/厘米2，或微孔孔径为7.0微米～15.0微米，所述微孔密度为5×104/厘米2～2×106/厘米2，或微孔孔径为10.0微米～40.0微米，对应的微孔密度为5×104/厘米2～2×106/厘米2。3....

【专利技术属性】
技术研发人员：王建中，
申请(专利权)人：上海谷奇核孔膜科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：上海,31