1.一种纳米纤维复合膜反应器,其特征在于,由以下步骤制备而成:将聚合物、固体酸和无机纳米粒子溶于溶剂中制成纺丝液,通过静电纺丝,将纳米纤维丝纺在非织造布基膜上,得到纳米纤维复合膜,然后将其填装于内外双圆筒形模具中,即得纳米纤维复合膜反应器。
2.根据权利要求1所述的纳米纤维复合膜反应器,其特征在于,由以下步骤制备而成:(1)纺丝液的配制:
将聚合物和固体酸溶于溶剂,搅拌均匀,再加入无机纳米粒子,进行超声分散,然后静止脱泡,即得到纺丝液;
其中,各组分重量百分比为:聚合物1~15%、固体酸1~60%、无机纳米粒子1~20%,余量为溶剂;
(2)纳米纤维复合膜的制备:
以非织造布为基膜,将步骤(1)所得纺丝液置于静电纺丝装置中,进行纺丝,将纳米纤维丝纺在非织造布基膜上,得到比表面积可控的纳米纤维复合膜;
(3)纳米纤维复合膜反应器的制备:
将所得纳米纤维复合膜填装于内外双圆筒形模具中,即形成纳米纤维复合膜反应器。
3.根据权利要求2所述的纳米纤维复合膜反应器,其特征在于,步骤(1)各组分重量百分比为:聚合物5~14%、固体酸4~30%、无机纳米粒子5~20%,余量为溶剂。
4.根据权利要求2或3所述的纳米纤维复合膜反应器,其特征在于:所述聚合物为聚乙烯醇、聚醚砜、磺化聚醚砜、聚丙烯腈、聚砜、磺化聚砜、聚醚醚酮、磺化聚醚醚酮、聚偏氟乙烯、聚氯乙烯中的至少一种。
5.根据权利要求2或3所述的纳米纤维复合膜反应器,其特征在于:所述溶剂为水、N, N二甲基甲酰胺、N, N二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、N-甲基-2-吡咯烷酮中的至少一种,步骤(1)将聚合物和固体酸溶于溶剂过程中,溶解温度为20~95℃。
6.根据权利要求2或3所述的纳米纤维复合膜反应器,其特征在于:所述固体酸为磷
2- 2- 2-
钨酸、硫酸锆、硫酸钛、SO4 /Fe2O3、SO4 /ZrO2或SO4 /ZnFe2O4中的至少一种。
7.根据权利要求2或3所述的纳米纤维复合膜反应器,其特征在于:所述无机纳米粒子为二氧化硅、二氧化钛、碳酸钙以及三氧化二铝中的至少一种,所述纳米粒子粒径为
20~200nm。
8.根据权利要求2或3所述的纳米纤维复合膜反应器,其特征在于:所述纺丝条件为:纺丝电压5~25kV,喷丝头与接收装置距离5~20mm,微量注射器推进速率为0.2~5.0mL/h,喷丝头内径0.4~0.8mm;纺丝氛围条件:温度5~30℃,相对湿度20~80%。
9.根据权利要求2或3所述的纳米纤维复合膜反应器,其特征在于:所述纳米纤维丝直径为10~2000 nm。
10.根据权利要求2或3所述的纳米纤维复合膜反应器,其特征在于:所述非织造布基膜为聚酯无纺布、聚丙烯腈、聚乙烯醇、聚乙烯、聚丙烯或聚氯乙烯纤维材料。