[發(fā)明專利]多孔多中空柔性復(fù)合納米纖維膜材料及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110207974.7
• 申請(qǐng)日: 2021-02-25
• 公開（公告）號(hào): CN113073426B
• 公開（公告）日: 2022-05-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張晶晶;李光;蘇正康;彭威;金俊弘;楊勝林
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東華大學(xué)
• 主分類號(hào): D04H1/728
• 分類號(hào): D04H1/728;D04H1/4391;D01F1/08;D01F1/10;D01F9/22;D01F9/24;D01F9/16
• 代理公司: 上海統(tǒng)攝知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31303
• 代理人: 杜亞

1.多孔多中空柔性復(fù)合納米纖維膜材料的制備方法，其特征是：經(jīng)由同軸靜電紡絲制得多孔多中空柔性復(fù)合納米纖維膜；所述同軸靜電紡絲的外層溶液由犧牲型高分子聚合物、保留型高分子聚合物和溶劑A組成；所述同軸靜電紡絲的內(nèi)層溶液由犧牲型高分子聚合物、紡絲過程中可生成兼具半導(dǎo)體特性和低表面能物質(zhì)的材料以及溶劑B組成；然后去除所述多孔多中空柔性復(fù)合納米纖維膜中的犧牲型高分子聚合物，即獲得多孔多中空柔性復(fù)合納米纖維膜材料；

所述同軸靜電紡絲內(nèi)層溶液中，紡絲過程中可生成兼具半導(dǎo)體特性和低表面能物質(zhì)的材料與犧牲型高分子聚合物的摩爾比是1~5000:1；犧牲型高分子聚合物與溶劑B的質(zhì)量比為20~50:100；

所述紡絲過程中可生成兼具半導(dǎo)體特性和低表面能物質(zhì)的材料為金屬源的一種以上；所述金屬源是鈦源、鋅源或者錫源；所述鈦源為鈦酸四丁酯、鈦酸異丙酯、鈦酸四乙酯或四氯化鈦；所述鋅源為醋酸鋅、硝酸鋅或氯化鋅；所述錫源為醋酸錫、四氯化錫、氯化亞錫、氫氧化錫、硫酸亞錫或草酸亞錫。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多孔多中空柔性復(fù)合納米纖維膜材料的制備方法，其特征在于，所述犧牲型高分子聚合物和所述保留型高分子聚合物是指在一定處理?xiàng)l件下能夠存留保留型高分子聚合物而去除犧牲型高分子聚合物。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多孔多中空柔性復(fù)合納米纖維膜材料的制備方法，其特征在于，所述同軸靜電紡絲外層溶液中，保留型高分子聚合物、犧牲型高分子聚合物與溶劑A的質(zhì)量比為8~13:2~7:100。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多孔多中空柔性復(fù)合納米纖維膜材料的制備方法，其特征在于，所述犧牲型高分子聚合物為聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯吡咯烷酮、聚氧化乙烯、聚乙二醇和聚苯乙烯中的一種以上。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多孔多中空柔性復(fù)合納米纖維膜材料的制備方法，其特征在于，所述保留型高分子聚合物為聚丙烯腈、酚醛樹脂和纖維素的一種以上。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多孔多中空柔性復(fù)合納米纖維膜材料的制備方法，其特征在于，所述溶劑A或者溶劑B為N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、四氫呋喃和乙醇中的一種以上。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多孔多中空柔性復(fù)合納米纖維膜材料的制備方法，其特征在于，所述同軸靜電紡絲內(nèi)層溶液的配置方法為：在15~60℃將犧牲型高分子聚合物溶于溶劑B中，攪拌2~12h，然后加入金屬源，攪拌0.5~12h，混合均勻；所述同軸靜電紡絲外層溶液的配置方法為：在15~60℃將犧牲型高分子聚合物和保留型高分子聚合物溶于溶劑A中，攪拌2~12h，混合均勻；所述同軸靜電紡絲內(nèi)外層溶液的流速比為1:（1~5），總供液流速為0.3~6mL/h；針頭和接收板之間的距離為10~30cm；電壓為1~40kV；環(huán)境溫度10~50℃；環(huán)境濕度20%~80%；接收裝置是金屬滾筒，滾筒轉(zhuǎn)速為20~100r/min。

8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多孔多中空柔性復(fù)合納米纖維膜材料的制備方法，其特征在于，所述一定處理?xiàng)l件下采用碳化或溶劑浸泡。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的多孔多中空柔性復(fù)合納米纖維膜材料的制備方法，其特征在于，所述碳化工藝中，預(yù)氧化的溫度為200~300℃，時(shí)間為0.5~2.5h；碳化處理的溫度為450~1000℃，時(shí)間為1~5h。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的多孔多中空柔性復(fù)合納米纖維膜材料的制備方法，其特征在于，所述溶劑浸泡工藝中，溶劑C為高純水、甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、環(huán)己醇、氯仿、二氯甲烷、丙二醇、丁二醇、甘油、三乙醇胺、乙酸和碳酸酯的一種以上，浸泡時(shí)間為1~24h，浸泡后的納米纖維采用溶劑C沖洗3~5次。