CN109972456A - 可降解空气净化复合滤纸及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了可降解空气净化复合滤纸及其制备方法，其中，制备方法包括：将纤维素纳米纤维均匀分散于水中，然后向其中加入Fe3O4纳米粒子，以便使Fe3O4纳米粒子负载于纤维素纳米纤维上，再向其中加入光触媒纳米粒子，以便使光触媒纳米粒子与负载Fe3O4纳米粒子的纤维素纳米纤维通过化学键结合，再向其中加入抑菌纳米微胶囊，以便得到功能性纳米材料整理液；将功能性纳米材料整理液附着于基材上并进行干燥，以便得到复合基材；在复合基材的表面上贴附保护层，以便得到可降解空气净化复合滤纸。采用该方法制备得到的可降解空气净化复合滤纸能够有效阻隔和吸附空气中的细小粒子、催化分解有害气体并向环境中释放天然抗菌剂。

Description

可降解空气净化复合滤纸及其制备方法
技术领域
本发明属于材料化学领域，具体而言，本发明涉及可降解空气净化复合滤纸及其制备方法。
背景技术
近年来，世界环保产业保持快速发展，尤其是美国、日本、德国等发达国家一直处于世界领先地位，形成了比较完整的环保法规和鼓励措施体系。而随着环保意识的不断觉醒和治理力度的不断加大，中国、印度等新兴经济体的环保产业也进入了快速发展期，人们对空气质量的要求日益提高，汽车、工业废气排放等问题备受关注，环保过滤产业增长动力强劲。
空气污染物的构成主要有颗粒物、气态污染物、微生物三大类，其中，颗粒物(PM2.5、粉尘、花粉等)和微生物(细菌、过敏原等)主要依靠HEPA滤网过滤，而气态污染物(甲醛、苯系物等装修污染物、VOC)则主要依靠蜂窝炭板去除。近两年，出现一种夹碳布材料，将碳粉均匀撒播在无纺布基材表面，再通过高温热压与保护层复合在一起。夹碳布厚度一般较大，同折高情况下，铺展后有效面积较骨架复合熔喷HEPA滤网小，容尘量下降，使用寿命缩短。此外，活性炭材料对甲醛等气态污染物的过滤以物理吸附为主，不能将其分解，活性炭吸附能力有限，在长期使用过程中存在脱附风险，易造成二次污染。而目前市场上使用的空气过滤纸主要是PP(聚丙烯)、PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)等不可降解材料，废弃处理容易对土壤、空气造成污染。因此，空气过滤材料有待进一步研究。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出可降解空气净化复合滤纸及其制备方法。本发明提出的制备可降解空气净化复合滤纸的方法以可降解材料为原料，且制备得到的可降解空气净化复合滤纸能够有效阻隔和吸附空气中的细小粒子，并将甲醛等有害气体催化分解成CO2、H2O和相应的无机离子，同时还能向环境中释放天然抗菌剂。
根据本发明的一个方面，本发明提出了一种制备可降解空气净化复合滤纸的方法，包括：
(1)将纤维素纳米纤维均匀分散于水中，以便得到纤维素纳米纤维分散液；
(2)向所述纤维素纳米纤维分散液中加入Fe3O4纳米粒子，以便使所述Fe3O4纳米粒子负载于所述纤维素纳米纤维上；
(3)向步骤(2)所得的混合液中加入光触媒纳米粒子，以便使所述光触媒纳米粒子与负载所述Fe3O4纳米粒子的纤维素纳米纤维通过化学键结合；
(4)向步骤(3)所得的混合液中加入抑菌纳米微胶囊，以便得到功能性纳米材料整理液；
(5)将所述功能性纳米材料整理液附着于基材上并进行干燥，以便得到复合基材；
(6)在所述复合基材的表面上贴附保护层，以便得到可降解空气净化复合滤纸。
根据本发明上述实施例的制备可降解空气净化复合滤纸的方法，可以依次将Fe3O4纳米粒子和光触媒纳米粒子固定在纳米纤维素上，再与抑菌纳米微胶囊混合，得到功能性纳米材料整理液，然后将功能性纳米材料整理液与基材和保护层进行组合，最终制备得到可降解空气净化复合滤纸。由此，通过采用本发明上述实施例的制备可降解空气净化复合滤纸的方法制备可降解空气净化复合滤纸，不仅能够利用光触媒纳米粒子催化NH3、NOX、SO2、甲醛及VOC等有害气体有效分解为CO2、H2O和相应的无机离子，并采用铁掺杂扩展光触媒纳米对可见光的响应范围，提高其催化活性；还可以利用抑菌纳米微胶囊缓慢释放纯天然抗菌剂，防止细菌和微生物的滋生。此外，本发明上述实施例的制备可降解空气净化复合滤纸的方法以可降解材料为原料，制备得到的可降解空气净化复合滤纸失效后可以直接废弃处理，对环境无污染。
另外，根据本发明上述实施例的制备可降解空气净化复合滤纸的方法还可以具有如下附加的技术特征：
在本发明的一些实施例中，所述纤维素纳米纤维的直径为5-30nm，长度为0.1-2μm，所述Fe3O4纳米粒子的直径为4-7nm。由此，由此，可以使Fe3O4纳米粒子能够有效负载到纤维素纳米纤维上。
在本发明的一些实施例中，所述光触媒纳米粒子为选自纳米二氧化钛、纳米氧化锌、纳米氧化锡、纳米二氧化锆和纳米硫化镉中的至少一种，优选纳米二氧化钛。由此，可以有效催化NH3、NOX、SO2、甲醛及VOC等有害气体分解为CO2、H2O和相应的无机离子。
在本发明的一些实施例中，所述抑菌纳米微胶囊的芯材为选自桧柏油、茶树油、茴香油和芦荟精油中的至少一种。可以使可降解空气净化复合滤纸能够缓慢释放纯天然抗菌剂，防止细菌和微生物的滋生。
在本发明的一些实施例中，所述纤维素纳米纤维、所述Fe3O4纳米粒子、所述光触媒纳米粒子、所述抑菌纳米微胶囊与所述水的质量比为(0.5～2.0)：(0.5～1.2)：(1.6～4.8)：(2.0～5.2)：100。由此，可以进一步提高可降解空气净化复合滤纸阻隔和吸附空气中的细小粒子、催化分解有害气体以及释放纯天然抗菌剂等的作用。
在本发明的一些实施例中，步骤(5)中，采用浸渍法或喷涂法将所述功能性纳米材料整理液附着于所述基材上。由此，可以将固定有Fe3O4纳米粒子和光触媒纳米粒子的纳米纤维素以及抑菌纳米微胶囊有效负载在基材上。
在本发明的一些实施例中，步骤(5)中，基于100g的所述基材，所述功能性纳米材料整理液的用量至少为0.5～3g。由此，可以保证制备得到的可降解空气净化复合滤纸具有阻隔和吸附空气中的细小粒子、催化分解有害气体以及释放纯天然抗菌剂等的作用。
在本发明的一些实施例中，所述保护层为聚乳酸纺粘无纺布。由此，可以进一步提高可降解空气净化复合滤纸的透气性和抗菌性。
根据本发明的第二个方面，本发明还提出了一种采用上述制备可降解空气净化复合滤纸的方法制备得到的可降解空气净化复合滤纸，包括：
基材；
功能性纳米材料，所述功能性纳米材料负载在所述基材上，所述功能性纳米材料包含纤维素纳米纤维、Fe3O4纳米粒子、光触媒纳米粒子和抑菌纳米微胶囊；
保护层，所述保护层形成在负载有所述功能性纳米材料的基材的表面上。
本发明上述实施例的可降解空气净化复合滤纸不仅能够利用光触媒纳米粒子催化NH3、NOX、SO2甲醛及VOC等有害气体有效分解为CO2、H2O和相应的无机离子，并采用铁掺杂扩展光触媒纳米对可见光的响应范围，提高其催化活性；还可以利用抑菌纳米微胶囊缓慢释放纯天然抗菌剂，防止细菌和微生物的滋生。此外，本发明上述实施例的可降解空气净化复合滤纸以可降解材料为原料，失效后可以直接废弃处理，对环境无污染。
在本发明的一些实施例中，基于100g的所述基材，所述功能性纳米材料的负载量为5～20g。由此，可以保证可降解空气净化复合滤纸具有阻隔和吸附空气中的细小粒子、催化分解有害气体以及释放纯天然抗菌剂等的作用。
附图说明
图1是根据本发明一个实施例的将Fe3O4纳米粒子和TiO2纳米粒子与CNF结合的方法流程图。
图2是根据本发明一个实施例的将功能性纳米材料整理液、基材和保护层组合得到可降解空气净化复合滤纸的方法流程图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
根据本发明的一个方面，本发明提出了一种制备可降解空气净化复合滤纸的方法，包括：
(1)将纤维素纳米纤维均匀分散于水中，以便得到纤维素纳米纤维分散液；(2)向纤维素纳米纤维分散液中加入，以便使Fe3O4纳米粒子负载于纤维素纳米纤维上；(3)向步骤(2)所得的混合液中加入光触媒纳米粒子，以便使光触媒纳米粒子与负载Fe3O4纳米粒子的纤维素纳米纤维通过化学键结合；(4)向步骤(3)所得的混合液中加入抑菌纳米微胶囊，以便得到功能性纳米材料整理液；(5)将功能性纳米材料整理液附着于基材上并进行干燥，以便得到复合基材；(6)在复合基材的表面上贴附保护层，以便得到可降解空气净化复合滤纸。
根据本发明上述实施例的制备可降解空气净化复合滤纸的方法，可以依次将Fe3O4纳米粒子和光触媒纳米粒子固定在纳米纤维素上，再与抑菌纳米微胶囊混合，得到功能性纳米材料整理液，然后将功能性纳米材料整理液与基材和保护层进行组合，最终制备得到可降解空气净化复合滤纸。由此，采用本发明上述实施例的制备可降解空气净化复合滤纸的方法制备可降解空气净化复合滤纸，不仅能够利用光触媒纳米粒子催化NH3、NOX、SO2甲醛及VOC等有害气体有效分解为CO2、H2O和相应的无机离子，并采用铁掺杂扩展光触媒纳米对可见光的响应范围，提高其催化活性；还可以利用抑菌纳米微胶囊缓慢释放纯天然抗菌剂，防止细菌和微生物的滋生。此外，本发明上述实施例的制备可降解空气净化复合滤纸的方法以可降解材料为原料，制备得到的可降解空气净化复合滤纸失效后可以直接废弃处理，对环境无污染。
下面对本发明上述实施例的制备可降解空气净化复合滤纸的方法进行详细描述。
根据本发明的具体实施例，基材可以为木浆空气过滤纸，木浆空气过滤纸可以由马尾松、落叶松、红松、云杉等针叶木材浆中的至少一种和草类纤维浆混合抄制而成。本发明中通过选用上述类型的基材，不仅可以使基材具有较好的过滤效果和透气性，还能进一步提高对固定有Fe3O4纳米粒子和光触媒纳米粒子的纳米纤维素以及抑菌纳米微胶囊的负载能力，进而进一步提高制备得到的可降解空气净化复合滤纸阻隔和吸附空气中的细小粒子、催化分解有害气体以及释放纯天然抗菌剂等的作用。
根据本发明的具体实施例，纤维素纳米纤维的直径可以为20-50nm，长度可以为2-30μm，Fe3O4纳米粒子的直径可以为4-7nm。由此，可以使Fe3O4纳米粒子能够有效负载到纤维素纳米纤维上，进而能够进一步提高可降解空气净化复合滤纸阻隔和吸附空气中的细小粒子、催化分解有害气体等的作用。
根据本发明的具体实施例，光触媒纳米粒子可以为选自纳米二氧化钛、纳米氧化锌、纳米氧化锡、纳米二氧化锆和纳米硫化镉中的至少一种。发明人发现，通过采用上述类型的光触媒纳米粒子，可以有效催化NH3、NOX、SO2、甲醛及VOC等有害气体分解为CO2、H2O和相应的无机离子，进而使可降解空气净化复合滤纸具有催化分解有害气体的作用。
根据本发明的具体实施例，光触媒纳米粒子可以为优选为纳米二氧化钛。发明人发现，相对于其它光触媒粒子，纳米二氧化钛的氧化能力更强，化学性质更为稳定，且催化有害气体分解的同时不会溶出具有生物毒性的有害金属离子。由此，本发明中通过选用纳米二氧化钛作为光触媒纳米粒子，不仅可以进一步提高可降解空气净化复合滤纸催化分解有害气体的能力，还能有效避免有害金属离子的溶出。
根据本发明的具体实施例，抑菌纳米微胶囊的芯材可以为选自桧柏油、茶树油、茴香油和芦荟精油中的至少一种。本发明中通过选用上述抑菌纳米微胶囊的芯材，可以使可降解空气净化复合滤纸能够缓慢释放纯天然抗菌剂，防止细菌和微生物的滋生。
根据本发明的具体实施例，纤维素纳米纤维、Fe3O4纳米粒子、光触媒纳米粒子、抑菌纳米微胶囊与水的质量比可以为(0.5～2.0)：(0.5～1.2)：(1.6～4.8)：(2.0～5.2)：100。发明人发现，光触媒纳米粒子可以有效催化NH3、NOX、SO2、甲醛及VOC等有害气体分解为CO2、H2O和相应的无机离子，若光触媒纳米粒子加入量过少，不能有效催化NH3、NOX、SO2、甲醛及VOC等有害气体的分解，而若光触媒纳米粒子加入量过多，并不能进一步提高催化有害气体分解的效率，还会浪费原料；铁掺杂有助于扩展光触媒对可见光的响应范围，特别是Fe3O4纳米粒子，可以显著提高光触媒纳米粒子的催化活性，而若Fe3O4纳米粒子的加入量过少，对提高光触媒纳米粒子的催化活性不明显，若Fe3O4纳米粒子的加入量过多，又会造成原料浪费。此外，发明人还发现，可以采用纤维素纳米纤维负载Fe3O4纳米粒子并通过氢键与光触媒纳米粒子结合，若纤维素纳米纤维的用量过少，负载Fe3O4纳米粒子和结合光触媒纳米粒子的能力有限，不能有效催化有害气体的分解，而若纤维素纳米纤维的用量过多，又不能进一步提高NH3、NOX、SO2、甲醛及VOC等有害气体分解的效率；若抑菌纳米微胶囊的加入量过少，杀菌作用不明显，不能有效防止细菌和微生物的滋生，而若抑菌纳米微胶囊的加入量过多，则增加成本。因此，本发明中通过控制纤维素纳米纤维、Fe3O4纳米粒子、光触媒纳米粒子、抑菌纳米微胶囊与水的质量比为(0.5～2.0)：(0.5～1.2)：(1.6～4.8)：(2.0～5.2)：100，不仅可以使制备得到的可降解空气净化复合滤纸能够有效阻隔和吸附空气中的细小粒子，还能显著提高其催化分解有害气体的效率，并缓慢释放纯天然抗菌剂，有效防止细菌和微生物的滋生。
根据本发明的具体实施例，步骤(5)中，可以采用浸渍法或喷涂法将功能性纳米材料整理液附着于基材上。由此，可以将固定有Fe3O4纳米粒子和光触媒纳米粒子的纳米纤维素以及抑菌纳米微胶囊有效负载在基材上，进而使可降解空气净化复合滤纸具有阻隔和吸附空气中的细小粒子、催化分解有害气体以及释放纯天然抗菌剂等的作用。
根据本发明的具体实施例，步骤(5)中，基于100g的基材，功能性纳米材料整理液的用量可以至少为0.5～3g。由此，可以使基材能够负载足够的纤维素纳米纤维、Fe3O4纳米粒子、光触媒纳米粒子和抑菌纳米微胶囊，进而可以保证制备得到的可降解空气净化复合滤纸具有阻隔和吸附空气中的细小粒子、催化分解有害气体以及释放纯天然抗菌剂等的作用。
根据本发明的具体实施例，保护层为聚乳酸纺粘无纺布。本发明通过选用可降解的聚乳酸纺粘无纺布作为保护层，可以进一步提高可降解空气净化复合滤纸的透气性和抗菌性。
根据本发明的第二个方面，本发明还提出了一种采用上述制备可降解空气净化复合滤纸的方法制备得到的可降解空气净化复合滤纸，包括：基材、功能性纳米材料和保护层，其中，功能性纳米材料负载在基材上，功能性纳米材料包含纤维素纳米纤维、Fe3O4纳米粒子、光触媒纳米粒子和抑菌纳米微胶囊；保护层形成在负载有功能性纳米材料的基材的表面上。
本发明上述实施例的可降解空气净化复合滤纸不仅能够利用光触媒纳米粒子催化NH3、NOX、SO2甲醛及VOC等有害气体有效分解为CO2、H2O和相应的无机离子，并采用铁掺杂扩展光触媒纳米对可见光的响应范围，提高其催化活性；还可以利用抑菌纳米微胶囊缓慢释放纯天然抗菌剂，防止细菌和微生物的滋生。此外，本发明上述实施例的可降解空气净化复合滤纸以可降解材料为原料，失效后可以直接废弃处理，对环境无污染。
根据本发明的具体实施例，基于100g的基材，功能性纳米材料的负载量可以为5～20g。由此，可以使基材能够负载足够的纤维素纳米纤维、Fe3O4纳米粒子、光触媒纳米粒子和抑菌纳米微胶囊，进而可以保证制备得到的可降解空气净化复合滤纸具有阻隔和吸附空气中的细小粒子、催化分解有害气体以及释放纯天然抗菌剂等的作用。
实施例1
(1)原料组成
克重28g/m2木浆纤维空气滤纸210×297mm、克重15g/m2聚乳酸纺粘非织造布210×297mm、1.0g CNF、0.8g Fe3O4纳米粒子、2.4g ZnO纳米粒子、3.0g芯材为茴香油的抑菌纳米微胶囊和100g水。
(2)制备方法
将1.0g纤维素纳米纤维(CNF)均匀分散于100g水中，搅拌并辅助超声，直至分散均匀；然后向其中加入0.8g Fe3O4纳米粒子，继续搅拌使其与CNF充分接触；稳定后再向其中加入2.4g ZnO纳米粒子，充分混合，使ZnO纳米粒子与负载Fe3O4纳米粒子的CNF通过氢键桥接在一起；最后加入3.0g芯材为茴香油的抑菌纳米微胶囊，均匀分散后得到功能性纳米材料整理液；
将配制好的功能性纳米材料整理液喷洒在克重28g/m2木浆纤维空气滤纸上，自然风干，得到复合基材；将克重15g/m2聚乳酸纺粘非织造布单面喷胶后与复合基材复合，得到可降解空气净化复合滤纸，其中，功能性纳米材料夹在木浆纤维空气滤纸和聚乳酸纺粘非织造布中间，木浆纤维空气滤纸为进风面，聚乳酸纺粘非织造布为出风面。
(3)对可降解空气净化复合滤纸进行评价
1)测试过滤效率
采用SX-L1053U综合滤料试验台测试可降解空气净化复合滤纸的过滤效率。滤纸试验中使用单分散气溶胶，气溶胶经调整后进行静电中和，再与过滤后的试验空气均匀混合后进入试验区透过滤纸。在滤材的上游和下游各抽取一股空气分流，使用粒子计数仪器，测定采样气流中各粒径粒子的计数浓度，通过上下游之比，得出过滤效率。测试结果见表1。
2)测试降解效率
用土埋实验测定可降解空气净化复合滤纸的降解率。将可降解空气净化复合滤纸剪成尺寸为20×20cm的方形试样，埋于约地下15cm处的土地耕作层，测试90天降解率和180天降解率。测试结果见表1。
3)测试抗菌效率
采用FZ/T01021-92测试标准，将试验菌接种于滤纸(对照样和可降解空气净化复合滤纸试样)上，经“0”接触时间培养和24h培养后，用100ml缓冲液洗脱对样品进行洗脱，然后对其洗脱液进行活菌计数，计算出试样的细菌减少百分率。测试结果见表1。
实施例2
(1)原料组成
克重30g/m2木浆纤维空气滤纸210×297mm、克重12g/m2聚乳酸纺粘非织造布210×297mm、1.8g CNF、0.7g Fe3O4纳米粒子、2.5g TiO2纳米粒子、4.8g芯材为芦荟精油的抑菌纳米微胶囊和100g水。
(2)制备方法
将1.8g纤维素纳米纤维(CNF)均匀分散于100g水中，搅拌并辅助超声，直至分散均匀；如图1所示，然后向其中加入0.7g Fe3O4纳米粒子，继续搅拌使其与CNF充分接触；稳定后再向其中加入2.5g TiO2纳米粒子，充分混合，使TiO2纳米粒子与负载Fe3O4纳米粒子的CNF通过氢键桥接在一起；最后加入4.8g芯材为芦荟精油的抑菌纳米微胶囊，均匀分散后得到功能性纳米材料整理液；
如图2所示，将配制好的功能性纳米材料整理液喷洒在克重30g/m2木浆纤维空气滤纸上，自然风干，得到复合基材；将克重12g/m2聚乳酸纺粘非织造布单面喷胶后与复合基材复合，得到可降解空气净化复合滤纸，其中，功能性纳米材料夹在木浆纤维空气滤纸和聚乳酸纺粘非织造布中间，木浆纤维空气滤纸为进风面，聚乳酸纺粘非织造布为出风面。
(3)对可降解空气净化复合滤纸进行评价
同实施例1，测试结果见表1。
实施例3
(1)原料组成
克重32g/m2木浆纤维空气滤纸210×297mm、克重9g/m2聚乳酸纺粘非织造布210×297mm、1.5g CNF、1.1g Fe3O4纳米粒子、3.2g TiO2纳米粒子、4.0g芯材为桧柏油的抑菌纳米微胶囊和100g水。
(2)制备方法
将1.5g纤维素纳米纤维(CNF)均匀分散于100g水中，搅拌并辅助超声，直至分散均匀；然后向其中加入1.1g Fe3O4纳米粒子，继续搅拌使其与CNF充分接触；稳定后再向其中加入3.2g TiO2纳米粒子，充分混合，使TiO2纳米粒子与负载Fe3O4纳米粒子的CNF通过氢键桥接在一起；最后加入4.0g芯材为桧柏油的抑菌纳米微胶囊，均匀分散后得到功能性纳米材料整理液；
将配制好的功能性纳米材料整理液喷洒在克重32g/m2木浆纤维空气滤纸上，自然风干，得到复合基材；将克重9g/m2聚乳酸纺粘非织造布单面喷胶后与复合基材复合，得到可降解空气净化复合滤纸，其中，功能性纳米材料夹在木浆纤维空气滤纸和聚乳酸纺粘非织造布中间，木浆纤维空气滤纸为进风面，聚乳酸纺粘非织造布为出风面。
(3)对可降解空气净化复合滤纸进行评价
同实施例1，测试结果见表1。
表1 测试结果
结果与结论：
从表1可以看出，通过采用本发明上述实施例的制备可降解空气净化复合滤纸的方法，可以使制备得到的可降解空气净化复合滤纸的具有优异的过滤效果、降解率和抗菌效率。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种制备可降解空气净化复合滤纸的方法，其特征在于，包括：
(1)将纤维素纳米纤维均匀分散于水中，以便得到纤维素纳米纤维分散液；
(2)向所述纤维素纳米纤维分散液中加入Fe3O4纳米粒子，以便使所述Fe3O4纳米粒子负载于所述纤维素纳米纤维上；
(3)向步骤(2)所得的混合液中加入光触媒纳米粒子，以便使所述光触媒纳米粒子与负载所述Fe3O4纳米粒子的纤维素纳米纤维通过化学键结合；
(4)向步骤(3)所得的混合液中加入抑菌纳米微胶囊，以便得到功能性纳米材料整理液；
(5)将所述功能性纳米材料整理液附着于基材上并进行干燥，以便得到复合基材；
(6)在所述复合基材的表面上贴附保护层，以便得到可降解空气净化复合滤纸。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述纤维素纳米纤维的直径为5-30nm，长度为0.1-2μm，所述Fe3O4纳米粒子的直径为4-7nm。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述光触媒纳米粒子为选自纳米二氧化钛、纳米氧化锌、纳米氧化锡、纳米二氧化锆和纳米硫化镉中的至少一种，优选纳米二氧化钛。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述抑菌纳米微胶囊的芯材为选自桧柏油、茶树油、茴香油和芦荟精油中的至少一种。
5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，所述纤维素纳米纤维、所述Fe3O4纳米粒子、所述光触媒纳米粒子、所述抑菌纳米微胶囊与所述水的质量比为(0.5～2.0)：(0.5～1.2)：(1.6～4.8)：(2.0～5.2)：100。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(5)中，采用浸渍法或喷涂法将所述功能性纳米材料整理液附着于所述基材上。
7.根据权利要求1或6所述的方法，其特征在于，步骤(5)中，基于100g的所述基材，所述功能性纳米材料整理液的用量至少为0.5～3g。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述保护层为聚乳酸纺粘无纺布。
9.一种由权利要求1-8任一项所述方法制备得到的可降解空气净化复合滤纸，其特征在于，包括：
基材；
功能性纳米材料，所述功能性纳米材料负载在所述基材上，所述功能性纳米材料包含纤维素纳米纤维、Fe3O4纳米粒子、光触媒纳米粒子和抑菌纳米微胶囊；
保护层，所述保护层形成在负载有所述功能性纳米材料的基材的表面上。
10.根据权利要求9所述的可降解空气净化复合滤纸，其特征在于，基于100g的所述基材，所述功能性纳米材料的负载量为5～20g。
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