[发明专利]一种聚多巴胺修饰的ZIF-8功能化纳米纤维膜的制备方法及其应用

摘要

本发明涉及一种基于聚多巴胺修饰的ZIF‑8功能化纳米纤维膜及其制备方法及其在抗生素吸附方面的应用，该功能化纳米纤维吸附膜是通过静电纺丝技术和常规溶液法相结合制备的，由聚丙烯腈作基体，表面包裹聚多巴胺以提高其亲水性，且使其最外层更容易生长ZIF‑8晶体颗粒。本发明所得的基于聚多巴胺修饰的ZIF‑8功能化电纺纳米纤维膜可以有效地由水溶液中吸附四环素类抗生素；并且所得的基于聚多巴胺修饰的ZIF‑8功能化电纺纳米纤维膜循环再利用能力优良。该发明制备过程简单易行，原料易得，环境友好，成本低廉，具有良好的应用前景。

主权项

1.一种基于聚多巴胺修饰的ZIF‑8功能化纳米纤维膜的制备方法，其结构特征在于：该膜由聚丙烯腈作为基体，在纤维表面包覆一层聚多巴胺，再生长ZIF‑8晶体颗粒至少包含以下几个步骤：(1)将聚丙烯腈溶解在溶剂N,N‑二甲基甲酰胺中搅拌至完全溶解，其中聚丙烯腈的质量分数为7～11wt％；(2)待步骤(1)中的溶液完全溶解后，得到纺丝液，将静电纺丝液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10～20cm，进行静电纺丝；(3)配制50～100mL、浓度为30～70mM的三(羟甲基)氨基甲烷盐酸盐缓冲溶液，调节pH至7～9，再加入100～300mg盐酸多巴胺得到混合溶液，将100～500mg步骤(2)得到的纺丝纳米纤维膜由无水乙醇浸湿后置于混合溶液中，于20～50℃下加热并搅拌20～24h，并置于干燥箱中烘干；(4)将步骤(3)得到的纺丝纳米纤维膜浸入15～45mM的硝酸锌溶液中并超声处理，于20～50℃下加热并搅拌后,加入浓度为0.5～3.5M的2‑甲基咪唑溶液，其中硝酸锌溶液与2‑甲基咪唑溶液的体积比为1：(0.5～2))，继续于20～50℃下加热20～60min，使其表面生长ZIF‑8晶体颗粒，冷却后用水洗净并烘干，得到聚多巴胺修饰的ZIF‑8功能化纳米纤维膜。