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专利号: 2015101119135
申请人: 西安理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 天然或人造的线或纤维;纺纱或纺丝
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.静电纺丝结合复溶剂技术制备多孔纳米纤维的方法,其特征在于,具体按以下步骤实施:步骤1,配制纺丝液;

步骤2,静电纺丝:

将步骤1得到纺丝液置入推进泵中,调整静电纺丝电压、推进速度、接收距离以及纺丝温度和湿度,进行静电纺丝,收集得到的纳米纤维;

步骤3,纤维复溶剂:

将步骤2得到的纳米纤维置入复溶剂处理装置中,进行复溶剂处理;

步骤4,冷冻、低压干燥:

将经步骤3复溶剂处理后的纳米纤维在凝固点以下冷冻,并进行低压干燥,得到多孔纳米纤维。

2.根据权利要求1所述的静电纺丝结合复溶剂技术制备多孔纳米纤维的方法,其特征在于,所述步骤1中配制的纺丝液为聚合物纺丝液或含有陶瓷前驱体的纺丝液。

3.根据权利要求2所述的静电纺丝结合复溶剂技术制备多孔纳米纤维的方法,其特征在于,所述纺丝液为含有陶瓷前驱体的纺丝液,纳米纤维在经冷冻、低压干燥后,在550℃~

1500℃下煅烧,保温1~4h,得到多孔陶瓷纳米纤维。

4.根据权利要求2所述的静电纺丝结合复溶剂技术制备多孔纳米纤维的方法,其特征在于,所述聚合物纺丝液按体积百分比由以下物质组成:溶剂70%~95%,可纺聚合物

5%~30%,以上组分总和为100%;含有陶瓷前驱体的纺丝液按体积百分比由以下物质组成:溶剂40%~90%,陶瓷前驱体为5%~30%,可纺聚合物为5%~30%,以上组分总和为100%。

5.根据权利要求4所述的静电纺丝结合复溶剂技术制备多孔纳米纤维的方法,其特征在于,所述溶剂为水、无水乙醇、叔丁醇、甲醇、二氯甲烷、丙酮、三氯甲烷、DMF、THF中的任意一种,陶瓷前驱体为钛酸丁酯、Zn(NO3)2、正硅酸乙酯、Ni(NO3)2中的任意一种,可纺聚合物为聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚苯乙烯、聚乙烯醇缩丁醛、聚醋酸乙烯酯中的任意一种。

6.根据权利要求1所述的静电纺丝结合复溶剂技术制备多孔纳米纤维的方法,其特征在于,所述步骤2中静电纺丝参数为:纺丝电压为5~30kv,推进速度为0.005ml/min~

0.037ml/min,接收距离为5cm~30cm,纺丝温度在0℃~60℃,湿度在10%~60%。

7.根据权利要求1所述的静电纺丝结合复溶剂技术制备多孔纳米纤维材料的方法,其特征在于,所述步骤3中复溶剂处理,具体为:将纳米纤维置于复溶剂处理装置反应室中,控制装置内复溶剂蒸气的相对分压为

5%~90%,复溶剂处理温度为0℃~50℃,对纳米纤维复溶剂处理10s~1800s。

8.根据权利要求7所述的静电纺丝结合复溶剂技术制备多孔纳米纤维的方法,其特征在于,所述复溶剂为水、无水乙醇、叔丁醇、甲醇、二氯甲烷、丙酮、三氯甲烷、DMF、THF中的任意一种。

9.根据权利要求7所述的静电纺丝结合复溶剂技术制备多孔纳米纤维材料的方法,其特征在于,所述复溶剂处理装置包括蒸气发生器(1)、热风循环系统(3)、温湿度指示仪(4)、反应室(6)和冷凝装置(7),各部分通过复溶剂管道(2)依次连接形成回路,反应室(6)内设置有样品平台(5)。

10.根据权利要求1所述的静电纺丝结合复溶剂技术制备多孔纳米纤维的方法,其特征在于,所述步骤4中冷冻温度为-5℃~-50℃,干燥压强为9~20Pa,低压干燥时间为5~

20h。