1、目前，環(huán)境污染已經(jīng)越來(lái)越嚴(yán)重，空氣污染更甚，霧霾帶來(lái)的危害已引起全世界的關(guān)注，而最有效的空氣凈化方法則是過(guò)濾，因此空氣過(guò)濾材料的研究和開(kāi)發(fā)更是成為了研究重點(diǎn)。傳統(tǒng)的空氣過(guò)濾材料僅對(duì)粒徑大于0.3μm的顆粒才能具有有效的過(guò)濾，對(duì)粒徑比較小的顆粒及病原體則幾乎無(wú)效。在纖維濾材的制備方面，靜電紡絲技術(shù)已引起了廣泛關(guān)注。用靜電紡絲技術(shù)制備的纖維具有直徑小、孔徑小、孔隙率高、纖維均一性好等優(yōu)點(diǎn)，使其在過(guò)濾及防護(hù)等領(lǐng)域表現(xiàn)出巨大的應(yīng)用前景。本文將石

2、墨烯加入到靜電紡納米膜中，使其具有良好過(guò)濾效果的同時(shí)，還能具有石墨烯的一定性能。
　　首先，利用改進(jìn)的Hummers法制備氧化石墨烯（GO），并用抗壞血酸作為還原劑制備出還原性氧化石墨烯（rGO），通過(guò)靜電紡絲技術(shù)制備了石墨烯/聚丙烯腈（石墨烯/PAN）納米復(fù)合膜。并采用場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡、傅立葉紅外光譜、X射線衍射、熱重分析對(duì)制備的氧化石墨烯和還原性氧化石墨烯的形態(tài)、結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征以及熱學(xué)性能測(cè)試。確定成功制備出了GO和rGO，為其在

3、過(guò)濾及抑菌方面的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。
　　其次，將制備出的石墨烯混合在聚丙烯腈紡絲液中，紡制出了含有不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)GO的PAN納米膜以及含有一定量rGO的PAN納米膜，并測(cè)量了紡絲液的粘度和電導(dǎo)率，同時(shí)對(duì)納米膜進(jìn)行了SEM、孔徑、厚度、過(guò)濾等性能測(cè)試。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：石墨烯對(duì)紡絲液的粘度和電導(dǎo)率影響不顯著；石墨烯的加入會(huì)影響PAN納米纖維的成纖性能，GO的添加量為0.3 wt％時(shí)，GO/PAN納米膜的成纖性以及過(guò)濾性能最好；GO和rGO添

4、加量均為0.3 wt%時(shí)，GO/PAN納米膜的成纖性更好，納米纖維更細(xì)，分布更加均勻，其過(guò)濾性能也最好，孔徑尺寸分布在1.3~1.7μm之間。而且納米膜的過(guò)濾效率隨著其氣流量的增加而減小。
　　再次，對(duì)含有不同GO的PAN納米膜以及含有一定量的rGO的PAN納米膜進(jìn)行拉伸性能測(cè)試。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：GO加入后，PAN納米膜纖維的拉伸性能增加，當(dāng)添加量為0.3 wt%時(shí)，PAN納米纖維的斷裂強(qiáng)度提高了42.42%，斷裂伸長(zhǎng)率提高了32.

5、5%。但加入的GO過(guò)多時(shí)，又會(huì)降低纖維的拉伸性能。GO和rGO添加量均為0.3 wt%時(shí)， GO/PAN納米復(fù)合材料比rGO/PAN納米復(fù)合材料的拉伸性能更好，而rGO/PAN納米復(fù)合材料比PAN納米材料拉伸性能差。
　　最后，當(dāng)GO和rGO的添加量為0.3 wt%時(shí)，對(duì)rGO/PAN和GO/PAN復(fù)合材料的抑菌性能進(jìn)行了定性測(cè)試和定量測(cè)試。定性實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：rGO/PAN和GO/PAN復(fù)合材料對(duì)大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的抑菌效果