[發(fā)明專利]一種超彈柔性三維復(fù)合陶瓷納米纖維體塊及其制備方法和應(yīng)用

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110058721.8
• 申請日: 2021-01-16
• 公開（公告）號: CN113149615A
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 代云茜;徐婉琳;孫岳明
• 申請（專利權(quán)）人: 東南大學(xué);南京金思博納米科技有限公司
• 主分類號: C04B35/10
• 分類號: C04B35/10;C04B35/46;C04B35/622;B01D46/54
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 唐循文

1.一種超彈柔性三維復(fù)合陶瓷納米纖維體塊的制備方法，其特征在于步驟為：a.配制10 wt.%-30 wt.%的聚乙烯吡咯烷酮（PVP）的乙醇溶液，將陶瓷材料物質(zhì)源及其良溶劑、助劑依次加入上述溶液中，室溫攪拌使其完全溶解，得到均勻的前驅(qū)體溶液，其中PVP的乙醇溶液、良溶劑、助劑的體積比例為9:(5-15):(2-10)；所述陶瓷材料物質(zhì)源為鈦酸異丙酯和乙酰丙酮鋁，其中乙酰丙酮鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5-50 wt.%，鈦酸異丙酯與乙醇的體積比為(2-5):9；b. 利用靜電紡絲裝置，將前驅(qū)體溶液制成電紡納米纖維膜； c. 將得到的電紡納米纖維膜撕下后通過折疊和剪裁方式組裝得到三維纖維體塊，隨后將該體塊在馬弗爐中500-900 ℃焙燒1-2 h，升溫速率為2.0 ℃/min，得到三維復(fù)合陶瓷納米纖維體塊。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述超彈柔性三維復(fù)合陶瓷納米纖維體塊的制備方法，其特征在于所述聚乙烯吡咯烷酮的分子量為1300000。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述超彈柔性三維復(fù)合陶瓷納米纖維體塊的制備方法，其特征在于所述乙酰丙酮鋁和鈦酸異丙酯高溫分解后Al₂O₃和TiO₂質(zhì)量比為(1-19):19。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述超彈柔性三維復(fù)合陶瓷納米纖維體塊的制備方法，其特征在于所述良溶劑為乙醇和丙酮，所述助劑為乙酸，所述乙醇、丙酮、乙酸的體積比為 9:10:6。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述超彈柔性三維復(fù)合陶瓷納米纖維體塊的制備方法，其特征在于所述靜電紡絲裝置在10 kV-20 kV，金屬針頭與收絲器之間距離為10-20 cm，流速為0.3-1.0 mL/h，濕度為40-60%的條件下，獲得復(fù)合陶瓷納米纖維膜，其中環(huán)境溫度25 ℃，濕度為30-40 wt.%，接收時間為1-4 h。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述超彈柔性三維復(fù)合陶瓷納米纖維體塊的制備方法，其特征在于所述電紡納米纖維膜的厚度為10-40 μm。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述超彈柔性三維復(fù)合陶瓷納米纖維體塊的制備方法，其特征在于所述三維體塊的組裝處理環(huán)境濕度保持在40-60 wt.%。

8.權(quán)利要求1~7任一所述制備方法制得的超彈柔性三維復(fù)合陶瓷納米纖維體塊。

9.權(quán)利要求8所述超彈柔性三維復(fù)合陶瓷納米纖維體塊在空氣凈化尤其是高溫廢氣處理中的應(yīng)用。