[发明专利]具有连通孔且孔径可调的复合无机氧化物纳米孔纤维及其单喷头电纺制备方法

摘要

一种具有连通孔且孔径可调的复合无机氧化物纳米孔纤维及其单喷头静电纺丝制备方法，属于无机氧化物纳米孔纤维制备技术领域。该复合无机氧化物纳米孔纤维的孔径分布可调控且孔道连通，包括介孔、介孔－大孔以及微孔－介孔－大孔的复合无机氧化物纳米孔纤维。是基于无机酯水解缩聚自发成孔原理，利用单喷头电纺技术一步制备目标产物的方法。该方法不使用牺牲造孔剂、微乳剂，也不使用多喷头或同轴等特殊设计的电纺装置。该方法制备的复合无机氧化物纳米孔纤维的孔径可调性强、孔道连通性好、产量高、适于工业化生产。

主权项

一种具有连通孔且孔径可调的复合无机氧化物纳米孔纤维的单喷头电纺制备方法，其步骤如下：(1)电纺液的制备：在10～30℃和10～50％RH条件下，将聚合物、酸催化剂和无机酯前驱体依次加入到极性有机溶剂中，在60～2000r/min条件下搅拌1～168h，从而获得均匀的电纺液；所述的电纺液中所有无机酯前驱体的用量总和为3.0～6.0g，其中一种无机前驱体的用量为0～6.0g，催化剂的用量为0.1～6.0g，聚合物的用量为1.0～2.5g，有机溶剂的用量为6～12g；(2)无机孔纤维的制备：将步骤(1)配制的纺丝液注射到电纺丝装置中，电纺丝装置的喷头与直流电源正极相联，覆盖有铝箔的接地金属板与电源零极相联并作为接收板；电源正极和零极间的电压为10～20KV，喷头与接收板间距离为10～30cm，电纺装置内部环境湿度为10～50％RH，电纺装置内部环境温度为20～60℃；收集得到的纤维膜，然后置于30～60℃烘箱中烘干，得到纤维膜；(3)将步骤(2)中得到的纤维膜置于500～1000℃条件下中煅烧2～24h，自然冷却至室温后得到具有连通孔且孔径可调的复合无机氧化物纳米孔纤维。