[发明专利]一种柔性铈酸稀土高熵纳米纤维陶瓷膜及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种柔性铈酸稀土高熵纳米纤维陶瓷膜，其特征在于，所述陶瓷膜含有纳米纤维；

所述纳米纤维含有至少五种稀土元素，所述稀土元素中至少包括铈(Ce)元素，还包括选自钇(Y)、镧(La)、镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、铥(Tm)、铒(Er)和钪(Sc)中的至少四种元素；

所述纳米纤维的长径比大于250；

所述纳米纤维的直径至少为80nm；

所述陶瓷膜由包括高分子模板剂和稀土盐的原料，先通过静电纺丝制备得到复合纳米纤维，再对所述复合纳米纤维进行高温烧结，得到所述陶瓷膜；

所述稀土盐除铈盐外，还选自下述至少四种稀土元素的硝酸盐和/或盐酸盐；所述稀土元素选自钪(Sc)、钇(Y)、镧(La)、镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、铥(Tm)、铒(Er)；

所述高温烧结的气氛为含氧气氛。

2.如权利要求1所述的陶瓷膜，其特征在于，所述稀土元素至少包括铈(Ce)元素，还包括选自钇(Y)、镧(La)、铕(Eu)、钆(Gd)、钐(Sm)、铒(Er)和铥(Tm)中的四种、五种或更多种。

3.如权利要求1所述的陶瓷膜，其特征在于，所述纳米纤维的长径比为260-400。

4.如权利要求1-3任一项所述的陶瓷膜，其特征在于，所述陶瓷膜由包括如下重量份的原料组分制备得到：高分子模板剂0.5-5份、稀土盐0.3-5份；

所述稀土盐包含至少五种稀土盐，且五种稀土盐中至少包括铈盐。

5.如权利要求4所述的陶瓷膜，其特征在于，所述高分子模板剂选自聚乙烯醇(PVA)、聚丙烯腈(PAN)、聚氧化乙烯(PEO)、聚乳酸(PLA)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚左旋乳酸(PLLA)、聚氯乙烯(PVC)、醋酸纤维素(CA)和聚碳酸(PC)中的至少一种。

6.如权利要求5所述的陶瓷膜，其特征在于，所述高分子模板剂为聚氧化乙烯(PEO)或聚乙烯吡咯烷酮(PVP)。

7.如权利要求1所述的陶瓷膜，其特征在于，所述稀土盐除铈盐外，还选自钇(Y)、镧(La)、铕(Eu)、钆(Gd)、钐(Sm)、铒(Er)、铥(Tm)中四种稀土元素的硝酸盐和/或盐酸盐。

8.如权利要求1所述的陶瓷膜，其特征在于，所述铈盐为硝酸铈和/或氯化铈。

9.如权利要求1所述的陶瓷膜，其特征在于，除铈盐外的任意一种稀土盐与铈盐的摩尔比为(2/n):2，n为所述稀土盐中稀土元素的种类数，n≥5且为自然数。

10.如权利要求1或9所述的陶瓷膜，其特征在于，除铈盐外的任意两种稀土盐的摩尔比为1:(0.8-1.5)。

11.如权利要求1所述的陶瓷膜，其特征在于，所述陶瓷膜的柔软度为20-120mN。

12.如权利要求1或11所述的陶瓷膜，其特征在于，所述陶瓷膜的热导率为0.020-0.080W/m·K。

13.如权利要求1所述的陶瓷膜，其特征在于，所述陶瓷膜对染料的5h光降解率至少为68％。

14.如权利要求13所述的陶瓷膜，其特征在于，所述染料为甲基橙。

15.权利要求1-14任一项所述陶瓷膜的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：由包括高分子模板剂和稀土盐的原料，先通过静电纺丝制备得到复合纳米纤维，再对所述复合纳米纤维进行高温烧结，得到所述陶瓷膜。