[发明专利]一种掺杂N‑(3,4‑二羟基‑6‑丙烯酰胺甲基苄基)丙烯酰胺纳米球的空气过滤膜的制备方法

摘要

一种掺杂N‑(3,4‑二羟基‑6‑丙烯酰胺甲基苄基)丙烯酰胺纳米球的空气过滤膜的制备方法，它涉及一种空气过滤膜的制备方法。本发明的目的是要解决现有技术制备的空气过滤膜存在的制备方法复杂、价格昂贵问题。方法一、制备N‑(3,4‑二羟基‑6‑丙烯酰胺甲基苄基)丙烯酰胺纳米球；二、采用静电纺丝技术制备空气过滤膜。本发明制备的掺杂N‑(3,4‑二羟基‑6‑丙烯酰胺甲基苄基)丙烯酰胺纳米球的空气过滤膜对空气中的PM2.5和PM10的去除率分别为74.7％～99.2％和75.9％～99.3％。本发明可获得一种掺杂N‑(3,4‑二羟基‑6‑丙烯酰胺甲基苄基)丙烯酰胺纳米球的空气过滤膜的制备方法。

主权项

一种掺杂N‑(3,4‑二羟基‑6‑丙烯酰胺甲基苄基)丙烯酰胺纳米球的空气过滤膜的制备方法，其特征在于一种掺杂N‑(3,4‑二羟基‑6‑丙烯酰胺甲基苄基)丙烯酰胺纳米球的空气过滤膜的制备方法是按以下步骤完成的：一、制备N‑(3,4‑二羟基‑6‑丙烯酰胺甲基苄基)丙烯酰胺纳米球：①、将N‑羟甲基丙烯酰胺和邻苯二酚加入到无水乙醇中混合均匀，再加入质量分数为70％～98.3％的硫酸，再在温度为20℃～50℃下反应5天～12天，再进行抽滤，再使用无水乙醇进行重结晶，得到N‑(3,4‑二羟基‑6‑丙烯酰胺甲基苄基)丙烯酰胺的单体；步骤一①中所述的N‑羟甲基丙烯酰胺的质量与无水乙醇的体积比为(0.04g～0.5g):1mL；步骤一①中所述的邻苯二酚的质量与无水乙醇的体积比为(0.02g～0.25g):1mL；步骤一①中所述的质量分数为70％～98.3％的硫酸与无水乙醇的体积比为1:(0.01～6)；②、将N‑(3,4‑二羟基‑6‑丙烯酰胺甲基苄基)丙烯酰胺的单体加入到温度为65℃～80℃的无水乙醇中，再在温度为65℃～80℃和搅拌速度为500r/min～1770r/min的条件下搅拌反应10min～30min，再加入偶氮二异丁腈，再在反应温度为65℃～80℃和搅拌速度为500r/min～1770r/min的条件下搅拌反应1h～10h，再进行离心，再使用无水乙醇清洗3次～5次，得到N‑(3,4‑二羟基‑6‑丙烯酰胺甲基苄基)丙烯酰胺纳米球；步骤一②中所述的N‑(3,4‑二羟基‑6‑丙烯酰胺甲基苄基)丙烯酰胺的单体的质量与无水乙醇的体积比为(0.0025g～0.01g):1mL；步骤一②中所述的偶氮二异丁腈的质量与无水乙醇的体积比为(0.001g～0.1g):1mL；二、空心过滤膜的制备：①、将质量分数为4％～30％的高分子溶液和质量分数为1％～2％的N‑(3,4‑二羟基‑6‑丙烯酰胺甲基苄基)丙烯酰胺纳米球分散液混合均匀，得到纺丝原液；步骤二①中所述的高分子溶液为聚环氧乙烷水溶液或聚乙烯吡咯烷酮无水乙醇溶液；步骤二①中所述的N‑(3,4‑二羟基‑6‑丙烯酰胺甲基苄基)丙烯酰胺纳米球分散液为N‑(3,4‑二羟基‑6‑丙烯酰胺甲基苄基)丙烯酰胺纳米球水分散液或N‑(3,4‑二羟基‑6‑丙烯酰胺甲基苄基)丙烯酰胺纳米球无水乙醇分散液；步骤二①中所述的质量分数为4％～30％的高分子溶液与质量分数为1％～2％的N‑(3,4‑二羟基‑6‑丙烯酰胺甲基苄基)丙烯酰胺纳米球分散液的体积比为1:(0.1～5)；②、采用静电纺丝技术将步骤二①得到的纺丝原液纺制在铝箔上，收集铝箔上的膜，即为掺杂N‑(3,4‑二羟基‑6‑丙烯酰胺甲基苄基)丙烯酰胺纳米球的空气过滤膜，微观结构为项链状纤维；步骤二②中所述的静电纺丝技术的电压为10kV～20kV，喷丝速度为0.2mL/h～2mL/h，纺丝喷丝头与铝箔的距离为10cm～30cm，纺丝时间为0.5h～4.5h。