[发明专利]新型雾霾高效过滤银纳米线网与MOFs复合多孔纤维薄膜材料及其制备方法

摘要

本发明提供了一种新型雾霾高效过滤银纳米线网与MOFs复合多孔纤维薄膜材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：银纳米线的制备、MOFs的制备、纺丝前驱体溶液的制备、纺丝液的制备、静电纺丝、抽滤分散液制备、抽滤涂膜。本发明的有益效果在于：本发明的一种新型雾霾高效过滤银纳米线网与MOFs复合多孔纤维薄膜材料的制备方法利用一定直径的银纳米线和一定粒径大小的MOFs来进行掺杂制备复合纤维薄膜，利用纺丝形成的纤维薄膜的孔径来过滤，同时通过施加一个较小的电压，利用银纳米线的远程静电力来收集颗粒物，提升过滤效果，又因为银纳米线本身具有杀菌功能，所以可以达到多功能过滤雾霾的效果。

主权项

1.一种新型雾霾高效过滤银纳米线网与MOFs复合多孔纤维薄膜材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)银纳米线的制备：采用水热法制备，具体工艺条件过程为以乙二醇为溶剂，将聚乙烯吡咯烷酮、硝酸银、氯化钠分别在常温下溶解，制备得到聚乙烯吡咯烷酮溶液、硝酸银溶液、氯化钠溶液；然后将所述氯化钠溶液加入到所述聚乙烯吡咯烷酮溶液中，搅拌均匀，再加入所述硝酸银溶液，充分搅拌，得到混合溶液；将所述混合溶液放入聚四氟乙烯反应釜中进行溶剂热反应24～60h，得到水热反应产物；然后将所述水热反应产物用丙酮、乙醇离心纯化，得到银纳米线；(2)MOFs的制备：采用微波法制备，获得MOFs材料；(3)纺丝前驱体溶液的制备：采用具有一定粘性的高分子材料作为高分子模板剂，将所述高分子模板剂加入到乙醇溶液中，搅拌12h，静置2～5h，得到组成为高分子材料‑乙醇的纺丝前驱体溶液；每10mL所述纺丝前驱体溶液中含有所述高分子材料的质量为0.3～1.0g；(4)纺丝液的制备：根据所要制备的一种新型雾霾高效过滤银纳米线网与MOFs复合多孔纤维薄膜材料膜层组成结构的不同，将MOFs、银纳米线或银纳米线‑MOFs混合液与所述纺丝前驱体溶液混合，磁力搅拌，获得纺丝液；所述纺丝液的成分组成可以为3种，分别是高分子材料‑乙醇‑MOFs分散液，高分子材料‑乙醇‑银纳米线分散液，高分子材料‑乙醇‑MOFs‑银纳米线分散液；(5)静电纺丝：将所述纺丝液加入到纺丝设备中，进行静电纺丝，制备得到附着在喷涂载体上的混合纤维薄膜；所述静电纺丝过程控制条件：电压设置为15kv，注射器与收集器之间的距离为15cm，流速设置为1mL/h，左右摇摆距离为10cm，喷涂时间为30min，喷涂载体为铝箔；(6)抽滤分散液制备：根据所要制备的一种新型雾霾高效过滤银纳米线网与MOFs复合多孔纤维薄膜材料膜层组成结构的不同，抽滤分散液的组成可以为4种，分别是银纳米线‑乙醇分散液，MOFs‑乙醇分散液，高分子材料‑乙醇‑银纳米线分散液，银纳米线‑MOFs‑乙醇分散液；(7)抽滤涂膜：将所述混合纤维薄膜从所述喷涂载体上剥离，放置在抽滤装置上，将所述抽滤分散液放在抽滤瓶中进行抽滤，抽滤时间为15min，之后放入真空干燥箱中退火，制备得到一种新型雾霾高效过滤银纳米线网与MOFs复合多孔纤维薄膜材料。