CN107051232B - 一种杀菌除醛空气过滤膜 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种杀菌除醛空气过滤膜，所述的空气过滤膜为三层纳米纤维膜复合结构，上层为活性炭纳米纤维膜，中间层为纯TiO₂纳米纤维膜，下层纳米银抗菌纤维膜，所述的纯TiO₂纳米纤维膜为静电纺丝法制得的高分子材料/TiO₂前驱体复合纳米纤维膜经热处理所得的纯TiO₂纳米纤维膜，所述的活性炭纳米纤维膜为电纺纳米活性炭颗粒/高分子材料复合纳米纤维膜，所述的纳米银抗菌纤维膜为电纺纳米银颗粒/高分子材料复合纳米纤维膜。该空气滤膜不仅可以对固体颗粒状污染物起到很好的过滤效果，且透气性好，还能够净化分解空气中的甲醛、过滤杀灭空气中的有害菌，更好的保障呼吸***健康。

Description

一种杀菌除醛空气过滤膜

技术领域

本发明属于抗污染空气过滤净化应用领域，特别涉及一种杀菌除醛空气过滤膜，该空气滤膜可作为口罩滤芯材料。

背景技术

空气污染是大气中污染物浓度达到有害程度，超过了环境质量标准和破坏生态***和人类正常生活条件，对人和物造成危害的现象。除了由工业化进程造成的大气污染外，装修造成的室内空气污染也不容忽视，在室内空气中存在500多种挥发性物质，其中致癌物质就有20多种，致病病毒200多种。危害较大的主要有：甲醛、苯、氨以及三氯乙烯等，室内空气污染主要来源于装修污染中，其原因是在建筑选用的建材中含有害物质，并且严重超标。其主要污染物甲醛对人体的危害具长期性、潜伏性、隐蔽性的特点，长期吸入甲醛可引发鼻咽癌、喉头癌等严重疾病。面对如此严重的空气污染形式，在个人防护最有效的手段当属佩戴口罩，目前市面上已经出现了多种采用空气过滤膜作为滤芯材料的口罩，这些产品能够在一定程度上起到隔绝空气中固体颗粒状污染物的作用。但是，市面上的口罩的滤芯材料主要强调的是过滤功能，过滤效果也参差不齐，且这类滤芯材料即使阻挡了空气中的固体颗粒物，但对甲醛等污染物仍不能有效清除，同时被过滤的颗粒和细菌容易附着在口罩上贴近口鼻的部位，造成细菌的滋生，形成二次污染，极易引发呼吸道疾病，危害人体健康。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术不足，提供一种杀菌除醛空气过滤膜，该空气滤膜可作为口罩滤芯材料，不仅可以对固体颗粒状污染物起到很好的过滤效果，且透气性好，还能够净化分解空气中的甲醛、过滤杀灭空气中的有害菌，更好的保障呼吸***健康。

为了实现上述目的，本发明提供的技术方案如下：

一种杀菌除醛空气过滤膜，所述的空气过滤膜为三层纳米纤维膜复合结构，上层为活性炭纳米纤维膜，中间层为纯TiO₂纳米纤维膜，下层纳米银抗菌纤维膜，所述的纯TiO₂纳米纤维膜为静电纺丝法制得的高分子材料/TiO₂前驱体复合纳米纤维膜经热处理所得的纯TiO₂纳米纤维膜，所述的活性炭纳米纤维膜为电纺纳米活性炭颗粒/高分子材料复合纳米纤维膜，含有纳米活性炭颗粒的纺丝前驱液经静电纺丝直接电纺复合于纯TiO₂纳米纤维膜的上表面上形成活性炭纳米纤维膜，所述的纳米银抗菌纤维膜为电纺纳米银颗粒/高分子材料复合纳米纤维膜，含有纳米银颗粒的纺丝前驱液经静电纺丝直接电纺复合于纯TiO₂纳米纤维膜的下表面上形成纳米银抗菌纤维膜。

二氧化钛是一种光催化剂，在光照条件下，二氧化钛表面能够激发产生电子和空穴，催化空气污染物(如甲醛)反应生成二氧化碳和水，以静电纺丝法制得的高分子材料/TiO₂前驱体复合纳米纤维膜经热处理使二氧化钛结晶同时去除纤维中的高分子材料，可以得到由TiO₂纳米纤维构成的具有大比表面积和大孔隙率的纯TiO₂纳米纤维膜，相较于其他TiO₂光催化剂，这种具有丰富孔隙和大比表面积的材料可以更加充分的与空气中的甲醛接触，提高甲醛的催化分解效率，同时它所具有的丰富的纳米孔隙使材料具有较好的透气性，还可以过滤空气中的固体颗粒物质。但是这种二氧化钛晶体构成的纳米纤维膜的力学性能很差，不具备拉伸弯曲性能，因此，尽管这种应用静电纺丝和热处理的方法制备TiO₂纳米纤维膜具有较高的催化性能，仍然不能得到广泛的应用，尤其在口罩滤芯等需要具有柔韧性的空气过滤膜材料方面的应用受到了很大的限制。本发明的空气过滤膜采用静电纺丝法直接在纯TiO₂纳米纤维膜的两面电纺复合具有较好力学性能的活性炭纳米纤维膜和纳米银抗菌纤维膜，上下两层纤维膜通过纤维结构与TiO₂纳米纤维的褡裢形成复合结构，能够对中间层的TiO₂纳米纤维膜起到保护、固定作用，在一定程度上提高复合材料的力学性能，使其能够适应应用需求，同时上、下两层纤维膜具有的纤维膜状纳米多孔结构还可以提高复合材料的过滤效果，增强其对微小污染物的过滤作用，同时纳米银抗菌纤维膜还具较强的抗菌抑菌作用，与纯TiO₂纳米纤维膜共同作用可以起到较好的抗菌抑菌效果，有效过滤杀灭空气中的有害菌，起到更好的防护作用，活性炭纳米纤维膜中的活性炭纳米颗粒的吸附作用与该空气过滤膜的多孔结构线配合还可以增强材料吸附过滤固体颗粒污染物的性能。通过材料的复合使本发明的空气过滤膜兼顾具有优越的抗菌、过滤(固体颗粒)和除醛作用。

优选的，纯TiO₂纳米纤维膜的高分子材料/TiO₂前驱体复合纳米纤维膜为电纺聚乙烯吡咯烷酮/TiO₂前驱体复合纳米纤维膜。

优选的，所述的纯TiO₂纳米纤维膜由以下方法制得：

(1)3.4g钛酸正丁酯与2g磺基水杨酸加入9ml无水乙醇中，磁力搅拌1 小时混合均匀得溶液A；3g聚乙烯吡咯烷酮加入7ml去离子水中，磁力搅拌 2小时混合均匀得溶液B；将溶液A和溶液B混合磁力搅拌2小时使溶液混合均匀，即得纺丝前驱液A；

(2)步骤(1)所得的纺丝前驱液A加入静电纺丝装置的储液机构中，进行静电纺丝在收集极板上形成纤维膜即得聚乙烯吡咯烷酮/TiO₂前驱体复合纳米纤维膜，纺丝电压是15kV，纺丝距离为10cm，纺丝时间为40分钟；

(3)步骤(2)中所得的样品置于管式炉中，在氧气气氛下，以10℃/分钟升温至500℃，保温2小时后，冷却至室温取出样品，即得纯TiO₂纳米纤维膜。

优选的，所述的活性炭纳米纤维膜为纳米活性炭颗粒/聚乙烯吡咯烷酮复合纳米纤维膜。

优选的，所述的活性炭纳米纤维膜由以下方法制得：

a)粒径为200nm的纳米活性炭颗粒与无水乙醇混合磁力搅拌2h后，超声震荡10min，再次磁力搅拌20min得纳米活性炭分散液，所述的纳米活性炭分散液中纳米银颗粒的含量为10％；

b)将聚乙烯吡咯烷酮溶于去离子水中中制得质量分数为18wt％的聚丙烯腈聚乙烯吡咯烷酮溶液，所得的聚乙烯吡咯烷酮溶液与步骤a)所得的纳米活性炭分散液按质量比1:1混合搅拌均匀即得纺丝前驱液B；

c)作为中间层的纯TiO₂纳米纤维膜上表面朝向纺丝喷头平铺在静电纺丝装置的收集极板上，将步骤b)所得的纺丝前驱液B通过静电纺丝法直接在纯TiO₂纳米纤维膜的上表面上复合活性炭纳米纤维膜，纺丝电压20kV，纺丝距离15cm，纺丝时间为30分钟。

优选的，所述的纳米银抗菌纤维膜为直接电纺制得的纳米银颗粒/聚乙烯吡咯烷酮复合纳米纤维膜。

优选的，所述的纳米银抗菌纤维膜由以下方法制得：

1)粒径为50nm的纳米银颗粒与无水乙醇混合磁力搅拌2h后，超声震荡 10min，再次磁力搅拌20min得纳米银分散液，所述的纳米银分散液中纳米银颗粒的含量为5％；

2)将聚乙烯吡咯烷酮溶于去离子水中中制得质量分数为18wt％的聚丙烯腈聚乙烯吡咯烷酮溶液，所得的聚乙烯吡咯烷酮溶液与步骤1)所得的纳米银分散液按质量比1:1混合搅拌均匀即得纺丝前驱液C；

3)作为中间层的纯TiO₂纳米纤维膜下表面朝向纺丝喷头平铺在静电纺丝装置的收集极板上，将步骤2)所得的纺丝前驱液C通过静电纺丝法直接在纯TiO₂纳米纤维膜的下表面上复合纳米银抗菌纤维膜，纺丝电压15kV，纺丝距离10cm，纺丝时间为20分钟。

优选方案中选取了水溶性的聚乙烯吡咯烷酮作为上层、下层的纳米纤维膜的高分子基质，并在配制纺丝液的时候刻意加大了纺丝前驱液中去离子水的浓度，以减缓纤维固化的速度，从而使直接在中间层纯TiO₂纳米纤维膜表面电纺复合上层、下层的纳米纤维膜时，落于纯TiO₂纳米纤维膜表面的电纺纳米纤维并未完全固化，此时，这种电纺纳米纤维不仅与TiO₂纳米纤维形成褡裢结构，还会在固化的过程中与TiO₂纳米纤维黏连，产生更加牢固的结合方式，同时，由于上、下两层纤维膜采用同种高分子基质，上下两层材料的相容性好，在电纺过程中落于纯TiO₂纳米纤维膜表面的还未完全固化的纳米银抗菌纤维可透过纯TiO₂纳米纤维膜的孔隙与上层的活性炭纳米纤维膜的纤维粘连结合，在纤维固化后形成更加牢固的复合结构，使得上、下两具有较好力学性能的含有高分子材料的纳米纤维膜与中间的纯TiO₂纳米纤维膜牢固的结合，可以对中间层纯TiO₂纳米纤维膜起到更好的保护、支撑、限位的作用，有效弥补纯TiO₂纳米纤维膜力学性能差的缺点，提高复合材料的力学性能，使得本发明的空气过滤膜具有较好的柔韧性，能够适应应用需求。

参照GB 2626-2006测试本发明的空气过滤膜的过滤效率、透气率和过滤阻力，该空气过滤膜的过滤效率≥99％、透气率≥20cm/s，过滤阻力<110Pa。

本发明的有益效果为：本发明提供了一种杀菌除醛空气过滤膜，该空气滤膜可作为口罩滤芯材料，不仅可以对固体颗粒状污染物起到很好的过滤效果，且透气性好，还能够净化分解空气中的甲醛、过滤杀灭空气中的有害菌，更好的保障呼吸***健康。具体而言：

(1)二氧化钛是一种光催化剂，在光照条件下，二氧化钛表面能够激发产生电子和空穴，催化空气污染物(如甲醛)反应生成二氧化碳和水，以静电纺丝法制得的高分子材料/TiO₂前驱体复合纳米纤维膜经热处理使二氧化钛结晶同时去除纤维中的高分子材料，可以得到由TiO₂纳米纤维构成的具有大比表面积和大孔隙率的纯TiO₂纳米纤维膜，相较于其他TiO₂光催化剂，这种具有丰富孔隙和大比表面积的材料可以更加充分的与空气中的甲醛接触，提高甲醛的催化分解效率，同时它所具有的丰富的纳米孔隙使材料具有较好的透气性，还可以过滤空气中的固体颗粒物质。但是这种二氧化钛晶体构成的纳米纤维膜的力学性能很差，不具备拉伸弯曲性能，因此，尽管这种应用静电纺丝和热处理的方法制备TiO₂纳米纤维膜具有较高的催化性能，仍然不能得到广泛的应用，尤其在口罩滤芯等需要具有柔韧性的空气过滤膜材料方面的应用受到了很大的限制。本发明的空气过滤膜采用静电纺丝法直接在纯 TiO₂纳米纤维膜的两面电纺复合具有较好力学性能的活性炭纳米纤维膜和纳米银抗菌纤维膜，上下两层纤维膜通过纤维结构与TiO₂纳米纤维的褡裢形成复合结构，能够对中间层的TiO₂纳米纤维膜起到保护、固定作用，在一定程度上提高复合材料的力学性能，使其能够适应应用需求，同时上、下两层纤维膜具有的纤维膜状纳米多孔结构还可以提高复合材料的过滤效果，增强其对微小污染物的过滤作用，同时纳米银抗菌纤维膜还具较强的抗菌抑菌作用，与纯TiO₂纳米纤维膜共同作用可以起到较好的抗菌抑菌效果，有效过滤杀灭空气中的有害菌，起到更好的防护作用，活性炭纳米纤维膜中的活性炭纳米颗粒的吸附作用与该空气过滤膜的多孔结构线配合还可以增强材料吸附过滤固体颗粒污染物的性能。通过材料的复合使本发明的空气过滤膜兼顾具有优越的抗菌、过滤(固体颗粒)和除醛作用。

(2)优选方案中选取了水溶性的聚乙烯吡咯烷酮作为上层、下层的纳米纤维膜的高分子基质，并在配制纺丝液的时候刻意加大了纺丝前驱液中去离子水的浓度，以减缓纤维固化的速度，从而使直接在中间层纯TiO₂纳米纤维膜表面电纺复合上层、下层的纳米纤维膜时，落于纯TiO₂纳米纤维膜表面的电纺纳米纤维并未完全固化，此时，这种电纺纳米纤维不仅与TiO₂纳米纤维形成褡裢结构，还会在固化的过程中与TiO₂纳米纤维黏连，产生更加牢固的结合方式，同时，由于上、下两层纤维膜采用同种高分子基质，上下两层材料的相容性好，在电纺过程中落于纯TiO₂纳米纤维膜表面的还未完全固化的纳米银抗菌纤维可透过纯TiO₂纳米纤维膜的孔隙与上层的活性炭纳米纤维膜的纤维粘连结合，在纤维固化后形成更加牢固的复合结构，使得上、下两具有较好力学性能的含有高分子材料的纳米纤维膜与中间的纯TiO₂纳米纤维膜牢固的结合，可以对中间层纯TiO₂纳米纤维膜起到更好的保护、支撑、限位的作用，有效弥补纯TiO₂纳米纤维膜力学性能差的缺点，提高复合材料的力学性能，使得本发明的空气过滤膜具有较好的柔韧性，能够适应应用需求。

具体实施方式

根据下述实施例，可以更好地理解本发明。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的具体的物料配比、工艺条件及其结果仅用于说明本发明而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。

实施例1

一种杀菌除醛空气过滤膜由以下方法制得：

(1)3.4g钛酸正丁酯与2g磺基水杨酸加入9ml无水乙醇中，磁力搅拌1 小时混合均匀得溶液A；3g聚乙烯吡咯烷酮加入7ml去离子水中，磁力搅拌 2小时混合均匀得溶液B；将溶液A和溶液B混合磁力搅拌2小时使溶液混合均匀，即得纺丝前驱液A；

(2)步骤(1)所得的纺丝前驱液A加入静电纺丝装置的储液机构中，进行静电纺丝在收集极板上形成纤维膜即得聚乙烯吡咯烷酮/TiO₂前驱体复合纳米纤维膜，纺丝电压是15kV，纺丝距离为10cm，纺丝时间为40分钟；

(3)步骤(2)中所得的样品置于管式炉中，在氧气气氛下，以10℃/分钟升温至500℃，保温2小时后，冷却至室温取出样品，即得纯TiO₂纳米纤维膜；

(4)粒径为200nm的纳米活性炭颗粒与无水乙醇混合磁力搅拌2h后，超声震荡10min，再次磁力搅拌20min得纳米活性炭分散液，所述的纳米活性炭分散液中纳米银颗粒的含量为10％；

(5)将聚乙烯吡咯烷酮溶于去离子水中中制得质量分数为18wt％的聚丙烯腈聚乙烯吡咯烷酮溶液，所得的聚乙烯吡咯烷酮溶液与步骤(4)所得的纳米活性炭分散液按质量比1:1混合搅拌均匀即得纺丝前驱液B；

(6)步骤(3)所得的纯TiO₂纳米纤维膜上表面朝向纺丝喷头平铺在静电纺丝装置的收集极板上，将步骤(5)所得的纺丝前驱液B通过静电纺丝法直接在纯TiO₂纳米纤维膜的上表面上复合活性炭纳米纤维膜，制得二层结构的复合纤维膜，纺丝电压20kV，纺丝距离15cm，纺丝时间为30分钟；

(7)粒径为50nm的纳米银颗粒与无水乙醇混合磁力搅拌2h后，超声震荡10min，再次磁力搅拌20min得纳米银分散液，所述的纳米银分散液中纳米银颗粒的含量为5％；

(8)将聚乙烯吡咯烷酮溶于去离子水中中制得质量分数为18wt％的聚丙烯腈聚乙烯吡咯烷酮溶液，所得的聚乙烯吡咯烷酮溶液与步骤(7)所得的纳米银分散液按质量比1:1混合搅拌均匀即得纺丝前驱液C；

(9)步骤(6)所得的二层结构的复合纤维膜的纯TiO₂纳米纤维膜的表面朝向纺丝喷头平铺在静电纺丝装置的收集极板上，将步骤(8)所得的纺丝前驱液C通过静电纺丝法直接在纯TiO₂纳米纤维膜的表面上复合纳米银抗菌纤维膜，即得三层结构复合纤维膜，纺丝电压15kV，纺丝距离10cm，纺丝时间为20分钟；

(10)将步骤(9)所得的三层结构复合纤维膜按照所需的空气过滤膜尺寸进行裁剪即得杀菌除醛空气过滤膜。

由以上方法制得的空气过滤膜为三层纳米纤维膜复合结构，上层为活性炭纳米纤维膜，中间层为纯TiO₂纳米纤维膜，下层纳米银抗菌纤维膜。参照 GB 2626-2006测试本发明的空气过滤膜的过滤效率、透气率和过滤阻力，该空气过滤膜的过滤效率≥99％、透气率≥20cm/s，过滤阻力<110Pa。

对照例1

参照步骤(1)～(3)的方法制备单层的纯TiO₂纳米纤维膜，并参照GB 2626-2006测试实施例的纯TiO₂纳米纤维膜的过滤效率、透气率和过滤阻力，过滤效率≤81％、透气率≥20cm/s，过滤阻力<110Pa。

对照例2

参照步骤(4)～(6)的方法制备单层的活性炭纳米纤维膜(步骤(6) 中直接在收集极板上收集纳米纤维膜，然后将纤维膜从收集极板上取下进行测试)，并参照GB 2626-2006测试活性炭纳米纤维膜的过滤效率、透气率和过滤阻力，过滤效率≤80％、透气率≥20cm/s，过滤阻力<110Pa。

对照例3

参照步骤(7)～(9)的方法制备单层的纳米银抗菌纤维膜，并参照GB 2626-2006测试纳米银抗菌纤维膜的过滤效率、透气率和过滤阻力，该滤片的过滤效率≤80％、透气率≥20cm/s，过滤阻力<110Pa。

由上述结果可以看出，本发明的空气过滤膜对空气中的颗粒物质就较好的过滤性能，且透气性较好，能够起到较好的净化空气作用。

实施例2抑菌试验：

1、实验菌种：金黄色葡萄球菌(ATCC6538)

2、菌种培养基：营养琼脂培养基和营养肉汤培养基。

3、抑菌实验分1个实验组和4个对照组，实验组使用实施例1的空气过滤膜，对照组1为双圈牌定性滤纸(空白对照)，对照组2为对照例1的纯 TiO₂纳米纤维膜，对照组3为对照例2的活性炭纳米纤维膜，对照组4为对照例3的纳米银抗菌纤维膜。

4、具体实验步骤：

(1)药敏感片制备：1个实验组和4个对照组的样品分别用打孔器制成直径6mm的圆片放入清洁干燥的青霉素空瓶中，每种样品制备5个样品圆片，瓶口以单层牛皮纸包扎，121℃高压灭菌30min，再经100℃烘干，密闭保存备用；

(2)制备菌液：金黄色葡萄球菌菌种置于10ml营养肉汤培养基中，37 ℃培养18h；分别取培养液1ml加入9ml的0.9％无菌氯化钠溶液，采用10倍递增稀释法，将两种菌液分别稀释至105～106cfu/ml，备用；

(3)将上述步骤(2)制得的试验菌液均匀接种于甘露醇氯化钠琼脂平板上，室温下静置5min,将步骤(1)中制得的25片药敏感片平铺在接种有金黄色葡萄球菌的琼脂平板上，将平板倒置放入培养箱中37℃培养24h后，测量各药敏片的抑菌圈直径(mm)，计算各组的抑菌圈直径平均值，以上操作均为无菌操作。

5、试验观察测量：

观察：无抑菌圈以“-”表示；

抑菌圈直径＜10mm为轻度抑菌，以“+”表示；

抑菌圈直径10～14mm为中度抑菌，以“++”表示；

抑菌圈直径＞14mm为高度抑菌，以“+++”表示；

	空白对照	对比例1	对比例2	对比例3	实施例1
						金黄色葡萄球菌	-	+	-	++	+++

由上述结果可以看出实施例1的空气过滤膜具有很好的杀菌抑菌效果，能够起到净化杀灭空气中有害菌的效果。

以上所列举的实施方式仅供理解本发明之用，并非是对本发明所描述的技术方案的限定，有关领域的普通技术人员，在权利要求所述技术方案的基础上，还可以作出多种变化或变形，所有等同的变化或变形都应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。本发明未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。

Claims (6)

1.一种杀菌除醛空气过滤膜，其特征在于，所述的空气过滤膜为三层纳米纤维膜复合结构，上层为活性炭纳米纤维膜，中间层为纯TiO₂ 纳米纤维膜，下层纳米银抗菌纤维膜，所述的纯TiO₂ 纳米纤维膜为静电纺丝法制得的高分子材料/TiO₂ 前驱体复合纳米纤维膜经热处理所得的纯TiO₂ 纳米纤维膜，所述的活性炭纳米纤维膜为电纺纳米活性炭颗粒/高分子材料复合纳米纤维膜，含有纳米活性炭颗粒的纺丝前驱液经静电纺丝直接电纺复合于纯TiO₂ 纳米纤维膜的上表面上形成活性炭纳米纤维膜，所述的纳米银抗菌纤维膜为电纺纳米银颗粒/高分子材料复合纳米纤维膜，含有纳米银颗粒的纺丝前驱液经静电纺丝直接电纺复合于纯TiO₂纳米纤维膜的下表面上形成纳米银抗菌纤维膜；

通过加大活性炭纳米纤维膜和纳米银抗菌纤维膜纺丝前驱液中去离子水的浓度，使上下两层膜落于纯TiO₂纳米纤维膜表面时并未完全固化；活性炭纳米纤维膜和纳米银抗菌纤维均采用聚乙烯吡咯烷酮作为高分子基质；

纯TiO₂纳米纤维膜的高分子材料/TiO₂ 前驱体复合纳米纤维膜为电纺聚乙烯吡咯烷酮/ TiO₂前驱体复合纳米纤维膜；

所述的纯TiO₂纳米纤维膜由以下方法制得：

(1)3.4g钛酸正丁酯与2g磺基水杨酸加入9ml无水乙醇中，磁力搅拌1小时混合均匀得溶液A；3g聚乙烯吡咯烷酮加入7ml去离子水中，磁力搅拌2小时混合均匀得溶液B；将溶液A和溶液B混合磁力搅拌2小时使溶液混合均匀，即得纺丝前驱液A；

(2)步骤(1)所得的纺丝前驱液A加入静电纺丝装置的储液机构中，进行静电纺丝在收集极板上形成纤维膜即得聚乙烯吡咯烷酮/TiO ₂ 前驱体复合纳米纤维膜，纺丝电压是15kV，纺丝距离为10cm，纺丝时间为40分钟；

(3)步骤(2)中所得的样品置于管式炉中，在氧气气氛下，以10℃/分钟升温至500℃，保温2小时后，冷却至室温取出样品，即得纯TiO ₂ 纳米纤维膜。

2.如权利要求1所述的一种杀菌除醛空气过滤膜，其特征在于，所述的活性炭纳米纤维膜为纳米活性炭颗粒/聚乙烯吡咯烷酮复合纳米纤维膜。

3.如权利要求2所述的一种杀菌除醛空气过滤膜，其特征在于，所述的活性炭纳米纤维膜由以下方法制得：

a)粒径为200nm的纳米活性炭颗粒与无水乙醇混合磁力搅拌2h后，超声震荡10min，再次磁力搅拌20min得纳米活性炭分散液；

b)将聚乙烯吡咯烷酮溶于去离子水中中制得质量分数为18wt％的聚乙烯吡咯烷酮溶液，所得的聚乙烯吡咯烷酮溶液与步骤a)所得的纳米活性炭分散液按质量比1:1混合搅拌均匀即得纺丝前驱液B；

c)作为中间层的纯TiO₂ 纳米纤维膜上表面朝向纺丝喷头平铺在静电纺丝装置的收集极板上，将步骤b)所得的纺丝前驱液B通过静电纺丝法直接在纯TiO₂ 纳米纤维膜的上表面上复合活性炭纳米纤维膜，纺丝电压20kV，纺丝距离15cm，纺丝时间为30分钟。

4.如权利要求1所述的一种杀菌除醛空气过滤膜，其特征在于，所述的纳米银抗菌纤维膜为直接电纺制得的纳米银颗粒/聚乙烯吡咯烷酮复合纳米纤维膜。

5.如权利要求4所述的一种杀菌除醛空气过滤膜，其特征在于，所述的纳米银抗菌纤维膜由以下方法制得：

1)粒径为50nm的纳米银颗粒与无水乙醇混合磁力搅拌2h后，超声震荡10min，再次磁力搅拌20min得纳米银分散液，所述的纳米银分散液中纳米银颗粒的含量为5％；

2)将聚乙烯吡咯烷酮溶于去离子水中中制得质量分数为18wt％的聚丙烯腈聚乙烯吡咯烷酮溶液，所得的聚乙烯吡咯烷酮溶液与步骤1)所得的纳米银分散液按质量比1:1混合搅拌均匀即得纺丝前驱液C；

3)作为中间层的纯TiO₂ 纳米纤维膜下表面朝向纺丝喷头平铺在静电纺丝装置的收集极板上，将步骤2)所得的纺丝前驱液C通过静电纺丝法直接在纯TiO₂ 纳米纤维膜的下表面上复合纳米银抗菌纤维膜，纺丝电压15kV，纺丝距离10cm，纺丝时间为20分钟。

6.如权利要求1所述的一种杀菌除醛空气过滤膜，其特征在于，所述的空气过滤膜的过滤效率≥99％、透气率≥20cm/s，过滤阻力<110Pa。