[發明專利]一種通過靜電紡絲制備具三維結構納米纖維氣凝膠材料的方法

有效

• 申請號: 201810724476.8
• 申請日: 2018-07-04
• 公開（公告）號: CN109056122B
• 公開（公告）日: 2021-09-24
• 發明（設計）人: 程志強;韓櫂濂;楊桂霞;劉文叢;于曉斌
• 申請（專利權）人: 吉林農業大學
• 主分類號: D01F9/22
• 分類號: D01F9/22
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 朱世林;胡景陽

1.一種通過靜電紡絲制備三維結構納米纖維氣凝膠材料的方法，其特征在于，以下幾個步驟：

步驟一、將聚丙烯腈溶于N,N-二甲基甲酰胺中，聚丙烯腈在N,N-二甲基甲酰胺中的質量百分數為10-18wt.%，經過加熱攪拌后制成靜電紡絲基液；

步驟二、將無機鋁鹽溶于步驟一所述的靜電紡絲基液中，所述無機鋁鹽在上述靜電紡絲基液中的質量百分數為2-4wt.%，經過加熱攪拌、靜置后制成靜電紡絲溶液；

步驟三、將上述靜電紡絲溶液進行靜電紡絲制膜，得到聚丙烯腈鋁鹽纖維膜；

步驟四、將步驟三中得到的聚丙烯腈鋁鹽纖維膜放入烘箱中加熱預氧化，得到預氧化后的聚丙烯腈鋁鹽纖維膜；

步驟五、將步驟四中得到的預氧化后的聚丙烯腈鋁鹽纖維膜放入真空管式爐中燒結，最終得到三維結構納米纖維氣凝膠材料；

所述步驟一中聚丙烯腈的粘均分子量為80000-250000；

所述步驟二中無機鋁鹽為無水氯化鋁，硝酸鋁，硫酸鋁中的一種或多種；

所述步驟三中靜電紡絲電壓為15kV，紡絲推進速度為0.4mL／h，接收滾筒與噴絲頭之間距離為20cm，接收滾筒速度為300rpm，紡絲環境溫度為10-40攝氏度，空氣相對濕度為20%-50%；

所述步驟五中得到的三維結構納米纖維氣凝膠材料的密度為5-10mg／cm³，比表面積為300-800 m²／g，平均孔徑為1-3μm。

2.根據權利要求1所述的一種通過靜電紡絲制備三維結構納米纖維氣凝膠材料的方法，其特征在于，所述步驟一中加熱攪拌的溫度為60攝氏度，所述攪拌速率為120rpm，攪拌時間為4-6小時。

3.根據權利要求1所述的一種通過靜電紡絲制備三維結構納米纖維氣凝膠材料的方法，其特征在于，所述步驟二中加熱攪拌的溫度為60攝氏度，攪拌速率為120rpm，攪拌時間為4-6小時，靜置時間為24-48小時，靜置溫度為室溫。

4.根據權利要求1所述的一種通過靜電紡絲制備三維結構納米纖維氣凝膠材料的方法，其特征在于，所述步驟四中預氧化的溫度為180-240攝氏度，保溫時間為60-120分鐘。

5.根據權利要求1所述的三維結構納米纖維氣凝膠材料的制備方法，其特征在于，所述步驟五中燒結溫度為1000-1100攝氏度，升溫速率為1-10攝氏度／分鐘，保溫時間為60-120分鐘。

6.一種通過靜電紡絲制備得到的三維結構納米纖維氣凝膠材料，其特征在于：由權利要求1～5任何一項所述的方法制備得到。