[发明专利]用于空气净化的负载ZIF-8的二氧化硅纳米纤维膜的制备方法

权利要求书

1.一种用于空气净化的负载ZIF-8的二氧化硅纳米纤维复合膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)纺丝溶液的配制：将正硅酸乙酯，水，磷酸混合，磷酸通过滴加方式加入到正硅酸乙酯和水中，在室温下搅拌一段时间得硅胶；将聚乙烯醇水溶液按质量比加入到硅胶中，搅拌混合均匀；

(2)静电纺丝：将所制备的纺丝溶液填充在平口针头的注射器中进行静电纺丝，收集装置为铜网或滚筒收集器，得到杂化膜；

(3)真空干燥：将步骤(2)得到的杂化膜在真空干燥箱中干燥；

(4)马弗炉煅烧：将步骤(3)得到的干燥后的杂化膜在空气氛围中程序性升温，得到二氧化硅纳米纤维膜；

(5)反扩散生长ZIF-8：将六水合硝酸锌的甲醇溶液和2-甲基咪唑的甲醇溶液分别在二氧化硅膜两侧反向扩散，一段时间后，析出溶液，取出膜；甲醇洗数次，然后用去离子水反复冲洗膜，干燥，得到负载ZIF-8的二氧化硅纳米纤维膜。

2.根据权利要求1所述的用于空气净化的负载ZIF-8的二氧化硅纳米纤维复合膜的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述的硅胶的摩尔组成为正硅酸乙酯、磷酸和水的摩尔比为1:0.01:10～11。

3.根据权利要求1所述的用于空气净化的负载ZIF-8的二氧化硅纳米纤维复合膜的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述磷酸滴加入正硅酸乙酯的搅拌时间为4～10h。

4.根据权利要求1所述的用于空气净化的负载ZIF-8的二氧化硅纳米纤维复合膜的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，聚乙烯醇水溶液的质量百分比为8～14％，其中聚乙烯醇水溶液与硅胶的质量比为1:1。

5.根据权利要求1所述的用于空气净化的负载ZIF-8的二氧化硅纳米纤维复合膜的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，注射速度为0.5～1.5ml/h，电压为15～25kV，接收距离为15～30cm，相对湿度为30～50％，相对温度为15～30℃。

6.根据权利要求1所述的用于空气净化的负载ZIF-8的二氧化硅纳米纤维复合膜的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述真空干燥箱温度为60～100℃，干燥时间为2～8h。

7.根据权利要求1所述的用于空气净化的负载ZIF-8的二氧化硅纳米纤维复合膜的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，程序升温过程为在120～240min内升温至600～1200℃。

8.根据权利要求1所述的用于空气净化的负载ZIF-8的二氧化硅纳米纤维复合膜的制备方法，其特征在于，步骤(5)中六水合硝酸锌的甲醇溶液的摩尔浓度为0.05～0.07mol/L，2-甲基咪唑的甲醇溶液的摩尔浓度为0.4～0.56mol/L，六水合硝酸锌与2-甲基咪唑的摩尔比为1:8，扩散时间为0.5～2h。

9.根据权利要求1所述的用于空气净化的负载ZIF-8的二氧化硅纳米纤维复合膜的制备方法，其特征在于，步骤(5)中，干燥温度40～70℃，干燥时间4～12h。