[发明专利]一种静电纺丝制备荷正电杂化纤维膜的方法

权利要求书

1.一种静电纺丝制备荷正电杂化纤维膜的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

步骤1，制备无机荷正电陶瓷颗粒：

将陶瓷前驱体加入溶剂中溶解得到陶瓷前驱体溶液，向溶液中滴加缓释剂，至产生沉淀，过滤得到陶瓷前驱体溶胶凝胶；对陶瓷前驱体溶胶凝胶进行冷冻真空干燥，然后煅烧，制得无机荷正电陶瓷颗粒；

所述步骤1中陶瓷前驱体溶液的质量分数为20％～50％；冷冻真空干燥温度为-50～-30℃，干燥时间为12～24h；煅烧温度为400～700℃保温时间为2～4h；

步骤2，配制纺丝液：

将步骤1得到的无机荷正电陶瓷颗粒加入到聚合物溶液中，搅拌均匀，得到纺丝液；

步骤3，静电纺丝：

将步骤2得到的纺丝液置入推进泵中，调整静电纺丝参数，进行静电纺丝，制得有机-无机杂化纤维；

步骤4，改性处理：

对步骤3得到的有机-无机杂化纤维进行改性处理，即得到荷正电杂化纤维膜；

所述步骤4中改性处理具体为：将杂化纤维在1～2wt％聚醚酰亚胺的N-甲基吡咯烷酮溶液中完全浸润；或者将杂化纤维先采用含有2～3wt％壳聚糖的乙酸溶液涂覆，然后用0.3mol/L～0.5mol/L交联剂溶液中浸泡进行交联处理；最后将浸润或者交联处理后的杂化纤维洗涤至中性后在50℃～70℃下干燥。

2.根据权利要求1所述的一种静电纺丝制备荷正电杂化纤维膜的方法，其特征在于，所述步骤1中陶瓷前驱体为氧氯化锆、硝酸锆、氯化锆、乙酸锆、氯化钇、硝酸钇、硝酸铁、硝酸亚铁、氯化亚铁、氯化铁、硝酸锌、醋酸锌、氯化锌中的任意一种；溶剂为水；缓释剂为0.5～1.5mol/L的氨水。

3.根据权利要求1所述的一种静电纺丝制备荷正电杂化纤维膜的方法，其特征在于，所述步骤1中制得的无机荷正电陶瓷颗粒为ZrO2、Y2O3、ZnO或者Fe2O3，直径分布在500nm～600nm之间。

4.根据权利要求1所述的一种静电纺丝制备荷正电杂化纤维膜的方法，其特征在于，所述步骤2中无机荷正电陶瓷颗粒加入量为聚合物溶液质量的3％～10％。

5.根据权利要求1所述的一种静电纺丝制备荷正电杂化纤维膜的方法，其特征在于，所述步骤2中聚合物溶液按照质量百分比由以下组分组成：溶剂70％～85％，可纺聚合物15％～30％，以上组分质量百分比之和为100％。

6.根据权利要求5所述的一种静电纺丝制备荷正电杂化纤维膜的方法，其特征在于，所述可纺聚合物选用聚砜、聚苯乙烯、聚丙烯腈、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚乙烯亚胺中的任意一种；溶剂为DMF、THF、氯仿、丙酮、二甲基亚砜中的一种或几种的混合。

7.根据权利要求1所述的一种静电纺丝制备荷正电杂化纤维膜的方法，其特征在于，所述步骤3中静电纺丝参数为：纺丝电压10～30kv，推进速度0.005ml/min～0.037ml/min，接收距离10cm～30cm，纺丝温度15℃～40℃，湿度10％～50％。

8.根据权利要求7所述的一种静电纺丝制备荷正电杂化纤维膜的方法，其特征在于，所述交联剂溶液中，交联剂为戊二醛、硫酸、磷酸、丙烯酸中的一种或几种的混合，溶剂为水。