[发明专利]具有共价有机骨架的纳米纤维膜的制备方法

权利要求书

1.一种具有共价有机骨架的纳米纤维膜的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

①取Fe₃O₄于第一容器中，加入异丙醇，超声条件下，依次缓慢加入硅烷化试剂和2-氨基对苯二甲酸，搅拌，反应完成后，去除上清液，将底部的磁球清洗，干燥，后得到NH₂-Fe₃O₄磁球；

②将NH₂-Fe₃O₄磁球加入到由二恶烷和丁醇组成的二元溶剂中，在不断搅拌的条件下，依次加入三醛基间苯三酚和1,4-二氧六环，反应结束后，去除上清液，将得到的产物干燥后得到Fe₃O₄@COFs磁性材料；

③取Fe₃O₄@COFs磁性材料于第二容器中，加入乙酸水溶液和离子液体，不断的搅拌，待反应完成后，将得到的产物清洗，干燥，得到共价有机骨架材料；

④取共价有机材料溶解于装有四(4-氨基苯基)甲烷中，在不断搅拌的条件下加入2,6-二醛基-1,5-二羟基萘，反应完成后，将得到的产物清洗，干燥，得到具有亲水性的共价有机骨架材料；

⑤在第三容器中加入溶剂和具有亲水性的共价有机骨架材料，搅拌成均相溶液，加入致孔剂，继续搅拌，加入聚氨酯，搅拌使得聚氨酯完全溶解，冷却后加入氯化锂，搅拌均匀制成静电纺丝前驱液；

⑥将静电纺丝前驱液置于静电纺丝设备的储液罐中，用无纺布作为接收基材，接通电源后开始纺丝，制得纳米纤维膜。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤①中所述的硅烷化试剂为四乙氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷中的至少一种。

3.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Fe₃O₄与2-氨基对苯二甲酸的重量配比为0.5～1.5:3～5。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤②中所述NH₂-Fe₃O₄磁球、三醛基间苯三酚及1,4-二氧六环重量配比为2～3:1～2:2～4。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤③中所述离子液体为1,3-二甲基咪唑硫酸甲酯盐、1,3-二甲基咪唑磷酸二甲酯盐中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤③中所述共价有机骨架材料的厚度为500～600nm，粒径范围为150～300nm，共价有机骨架的孔径为1.2～2.4nm。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤④中所述共价有机骨架材料与2,6-二醛基-1,5-二羟基萘的重量配比为3～5:4～5。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤⑤中所述溶剂为N,N—二甲基甲酰胺、N,N—二甲基乙酰胺、丁酮中的至少一种；所述的致孔剂为乙二醇单甲醚、乙二醇二甲醚、乙二醇单乙醚中的至少一种；所述的聚氨酯的分子量为80000-100000；静电纺丝前驱液的粘度700～1500mPa·s。

9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤⑤中所述溶剂与聚氨酯的质量比为70:8～70:20，所述溶剂与具有亲水性的共价有机骨架材料质量比为70:1～70:9，所述溶剂与氯化锂质量比为70:1～70:4，所述溶剂与致孔剂质量比为70:4～70:8。

10.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤⑥中纺丝条件如下：纺丝电压为70～95kv，电极螺纹与收集器的距离为15～25cm，供液的速度为5～200ml/h，收集器的速度为0.01～0.05m/min，纺丝的温度为20～40℃，湿度为20％～40％。

11.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤⑥中获得的纳米纤维膜的比表面积为500～660m²/g，孔隙率为60％～70％，纤维直径为70～120nm。