[發(fā)明專利]一種壓電光催化復(fù)合纖維的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810296345.4
• 申請(qǐng)日: 2018-03-30
• 公開（公告）號(hào): CN108411406B
• 公開（公告）日: 2019-03-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 湯玉斐;劉照偉;趙康
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安理工大學(xué)
• 主分類號(hào): D01F9/10
• 分類號(hào): D01F9/10;D01F1/10;B01J35/06;B01J23/02;B01J23/843;B01J23/18;B01J23/06
• 代理公司: 西安弘理專利事務(wù)所 61214
• 代理人: 談耀文

1.一種壓電光催化復(fù)合纖維的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1、準(zhǔn)備原材料；

準(zhǔn)備光催化納米纖維、可紡聚合物A、溶劑A、壓電陶瓷前驅(qū)體、可紡聚合物B以及溶劑B；

步驟2、配制紡絲液；

先將所述可紡聚合物A加入到所述溶劑A中，混合均勻得到聚合物溶液，再將所述光催化納米纖維加入到所述聚合物溶液中，制備得到外殼紡絲液；

將所述壓電陶瓷前驅(qū)體、可紡聚合物B分別加入到溶劑B中攪拌均勻，制備得到內(nèi)芯紡絲液；

步驟3、同軸靜電紡絲；

將所述外殼紡絲液置入殼層推進(jìn)泵中，所述內(nèi)芯紡絲液置入芯層推進(jìn)泵中，并選擇紡絲電壓、接收距離以及紡絲溫度和濕度，調(diào)整殼層與芯層推進(jìn)泵的推進(jìn)速度，進(jìn)行同軸靜電紡絲，得到前驅(qū)體復(fù)合纖維；

步驟4、煅燒處理：

將所述前驅(qū)體復(fù)合纖維進(jìn)行煅燒處理，得到陶瓷復(fù)合纖維；

步驟5、纖維極化處理：

將所述陶瓷復(fù)合纖維進(jìn)行陶瓷極化處理，得到壓電光催化復(fù)合纖維。

2.如權(quán)利要求1所述的一種壓電光催化復(fù)合纖維的制備方法，其特征在于，步驟1中：所述光催化納米纖維為TiO₂納米纖維、ZnO納米纖維、SnO₂納米纖維或CdS納米纖維中的一種。

3.如權(quán)利要求1或2所述的一種壓電光催化復(fù)合纖維的制備方法，其特征在于，所述光催化納米纖維的直徑為80nm～150nm，所述光催化納米纖維的長(zhǎng)徑比為5～20。

4.如權(quán)利要求1所述的一種壓電光催化復(fù)合纖維的制備方法，其特征在于，步驟2中：外殼紡絲液按質(zhì)量百分比的物質(zhì)組成為：光催化納米纖維10％～25％，可紡聚合物A為8％～20％，溶劑A55％～82％，以上組分質(zhì)量總和為100％。

5.如權(quán)利要求1或4所述的一種壓電光催化復(fù)合纖維的制備方法，其特征在于，所述可紡聚合物A為聚乙烯吡咯烷酮、聚苯乙烯或聚乙烯醇中的一種，所述溶劑A為乙醇、DMF或DMSO中的一種。

6.如權(quán)利要求1所述的一種壓電光催化復(fù)合纖維的制備方法，其特征在于，步驟2中：內(nèi)芯紡絲液按質(zhì)量百分比的物質(zhì)組成為：壓電陶瓷前驅(qū)體為22％～32％，可紡聚合物B為8％～11％，溶劑B為57％～70％，以上組分質(zhì)量總和為100％。

7.如權(quán)利要求1或6所述的一種壓電光催化復(fù)合纖維的制備方法，其特征在于，所述可紡聚合物B為聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇中的一種，所述溶劑B為乙酸、無(wú)水乙醇、DMF、丙酮、乙二醇甲醚中的一種或多種的組合，所述壓電陶瓷前驅(qū)體為鈦的前驅(qū)體、鋇鹽、鉍鹽、鐵鹽、鉀鹽、鈉鹽、鈮鹽中的任意兩種或多種的組合。

8.如權(quán)利要求1所述的一種壓電光催化復(fù)合纖維的制備方法，其特征在于，步驟3中所述的同軸靜電紡絲的工藝參數(shù)如下：

紡絲電壓為20kv～26kv，接收距離為18cm～25cm，紡絲溫度為20℃～30℃，濕度為10％～30％；外殼紡絲液推進(jìn)速度為0.2mL/h～0.5mL/h，內(nèi)芯紡絲液推進(jìn)速度為：0.15mL/h～0.3mL/h。

9.如權(quán)利要求1所述的一種壓電光催化復(fù)合纖維的制備方法，其特征在于，步驟4中所述的煅燒處理時(shí)的煅燒溫度為500℃～700℃，保溫時(shí)間為1h～4h。

10.如權(quán)利要求1所述的一種壓電光催化復(fù)合纖維的制備方法，其特征在于，步驟5中所述的陶瓷極化處理時(shí)的工藝參數(shù)如下：

極化電壓為1.0kv/mm～1.5kv/mm，極化溫度為140℃，極化時(shí)間為30min。