[发明专利]金属纳米粒子在高分子纳米纤维中有序排列的电纺丝法

摘要

本发明涉及一种通过使用电纺丝法将金属纳米粒子有序的排列到高分子纳米纤维中的方法。它是以可溶性金属盐、高分子材料、还原剂、表面活性剂、溶剂为原料，采用原位复合法，在高分子溶液中用还原剂还原金属盐使之成为金属纳米粒子，然后调节溶液的浓度，进行电纺丝。在喷射的过程中，由于电场诱导作用使金属纳米粒子有序的排列在高分子纳米纤维中，同时高分子在金属纳米粒子外层形成保护层可防止金属纳米粒子被还原。最后得到金属粒径600～800nm，纤维直径50nm～200nm金属纳米粒子在聚乙烯醇等高分子材料纳米纤维中有序排列的复合纳米纤维，金属粒子在高分子纳米纤维中的相互间距为6.0μm～7.0μm左右。

主权项

1、金属纳米粒子在高分子纳米纤维中有序排列的电纺丝法，步骤如下：(1)将0.1g-1g亚硫酸氢钠溶于20g蒸馏水或二甲基甲酰胺(DMF)，搅拌10-30h以除去蒸馏水或二甲基甲酰胺(DMF)中的氧气；(2)加入0.0055mol-0.011mol可溶性铜盐或银盐，搅拌使之完全溶解，加入其重复单元与铜盐或银盐摩尔比为5-15∶1的高分子材料和0.0001mol-0.001mol的表面活性剂，加热搅拌使之完全溶解，并继续搅拌6～12小时；(3)在磁力搅拌下，一次性加入10g与铜盐或银盐摩尔比是1-20∶1的pH＝8-14的碱性水合肼或者硼氢化钠溶液，搅拌2小时；(4)在磁力搅拌下，加入6克的蒸馏水或者DMF溶液；(5)继续搅拌1-2h，待反应完全后，将溶液放入玻璃喷丝管中，喷丝头直径为1-3mm，插入铜电极作为阳极，用铝箔作阴极接受产物，两极间距离为10-30cm，施加6-30kV高压进行电纺丝，可得金属粒径600-800nm，纤维直径50nm～200nm且金属纳米粒子在聚乙烯醇等高分子材料纳米纤维中有序排列的复合纳米纤维，金属粒子在高分子纳米纤维中的相互间距为6.0μm～7.0μm左右。