[发明专利]一种柔性硅酸盐纳米纤维膜的制备方法

摘要

本发明涉及的一种柔性硅酸盐纳米纤维膜及其制备方法，该柔性纤维膜是以柔性的电纺SiO2纳米纤维膜为前驱体模板，通过水热反应过程将柔性的SiO2纳米纤维膜转变为柔性的硅酸盐纳米纤维膜。本发明提供的一维柔性硅酸盐纳米纤维膜其纤维长而连续，得到的硅酸盐纳米纤维可以为实心纤维也可以为空心纳米管纤维。纤维膜可以随意弯曲折叠具有良好的机械强度，此制备方法具有普适性，简单的改变水热反应溶液中可溶性无机盐的种类，就可以制备出不同种类的柔性硅酸盐(硅酸镁、硅酸铜、硅酸镍、硅酸钴、硅酸锰等)纳米纤维膜。本发明得到的柔性硅酸盐纳米纤维膜可应用在填充剂、催化、无机荧光、电极材料、吸附、分离等诸多领域。

主权项

1.一种柔性硅酸盐纳米纤维膜的制备方法，其特征在于：以柔性的电纺SiO2纳米纤维膜为前驱体模板，通过水热反应过程将柔性的SiO2纳米纤维膜转变为柔性的硅酸盐纳米纤维膜，具体制备方法步骤如下：(1)将选用的聚合物溶解在其适合的溶剂中搅拌至完全溶解，配置质量分数为4～30wt％的聚合物溶液A；(2)将硅酸酯、水、乙醇、无机酸按摩尔比1：(2～5)：(0.4～1.6)：(0.01～0.04)进行混合，搅拌4～36h后得到硅源溶液B；(3)将聚合物溶液A与硅源溶液B按体积比1：(0.2～3)充分搅拌混合后得到静电纺丝液C；(4)将静电纺丝液C放入纺丝设备的喷丝管中，玻璃喷丝管的管头内径是0.5～2mm，电纺丝设备的工作电压为15～30kV，以铝套为阳极，以铝箔为阴极接收，两极间的距离为10～30cm；进行静电纺丝从而获得聚合物/硅源复合纤维膜；(5)将步骤(4)得到的聚合物/硅源复合纤维膜放入管式炉中，升温速度为1～5℃/min，在600～1200℃下煅烧4～24h，得到柔性SiO2纳米纤维膜；(6)步骤(5)得到的柔性SiO2纳米纤维膜置于含可溶性无机盐、无机铵盐、碱液的混合溶液中，其中可溶性无机盐、无机铵盐、碱液的摩尔比为1：(25～100)：(0.2～1.5)至纤维膜完全浸泡后，将混合溶液至于密闭水热反应釜中，在120～200℃下水热反应6～30h，将得到的产物用水和乙醇反复洗涤，最后得到柔性的硅酸盐纳米纤维膜。