[发明专利]一种电化学强化下产生羟基自由基的多孔碳-碳纳米管中空纤维膜的制备方法

权利要求书

1.一种在电化学强化作用下可产生羟基自由基的多孔碳-碳纳米管中空纤维膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)Zif-8制备：将硝酸锌的甲醇溶液与2-甲基咪唑和三乙胺的甲醇溶液混合后，超声30分钟以上再静置4小时以上，之后进行固液分离，所得固体为Zif-8；

所述硝酸锌的甲醇溶液中硝酸锌与甲醇的比例关系为7.435g：500ml；所述2-甲基咪唑和三乙胺的甲醇溶液中2-甲基咪唑、三乙胺与甲醇的比例关系为：2.052g：3.2675g：500ml；硝酸锌的甲醇溶液与2-甲基咪唑和三乙胺的甲醇溶液的体积比为1:1；

(2)多孔碳制备：将步骤(1)得到的Zif-8置于H₂和N₂混合气中，在800-1200℃煅烧2小时以上，再冷却至室温；

(3)碳纳米管酸化：将碳纳米管浸没在浓硝酸和浓硫酸的混合酸液中，在40～80℃下保温2～6小时，之后水洗至中性，再进行固液分离，所得固体为酸化的碳纳米管；

(4)制备纺丝溶液：将步骤(2)所得的多孔碳，步骤(3)所得的酸化的碳纳米管，与有机溶剂和PVB混合成均匀的纺丝溶液；

所述多孔碳、酸化的碳纳米管、PVB的质量比为1:1:1-4:1:1；

(5)湿法纺丝：将步骤(4)中得到的纺丝溶液，与同轴纺丝芯层纺丝液以1:1-2:1的流速经同轴纺丝喷头，注入到凝固浴中，进行湿法纺丝，得到中空纤维膜材料；

所述同轴纺丝芯层纺丝液为水，凝固浴为水；

(6)去除有机溶剂：将步骤(5)得到的中空纤维膜材料于水中浸泡10-14小时，再将中空纤维膜材料自然晾干；

(7)无氧煅烧：无氧条件下，将步骤(6)得到的中空纤维膜材料于500-700℃中煅烧0.5-4小时，之后冷却至室温，得到多孔碳-碳纳米管中空纤维膜。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述硝酸锌为六水合硝酸锌。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(4)中所述有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺或二甲基亚砜。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述混合酸液中浓硝酸和浓硫酸的体积为1:3～5。

5.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述固液分离的方法为真空抽滤和高速离心中的一种。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述固液分离的方法为真空抽滤和高速离心中的一种。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(7)中所述无氧条件为真空或惰性气体保护。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述无氧条件为氮气或氩气。

9.权利要求1-8中任意一项所述的方法制备的在电化学强化作用下可产生羟基自由基的多孔碳-碳纳米管中空纤维膜。