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专利号: 2019111539988
申请人: 中原工学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-08-30
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种高吸咐性、耐高温纳米纤维膜的制备方法,其特征在于,所述纳米纤维膜为表面均匀覆有一层聚多巴胺颗粒的三维纤维网格结构,厚度约为40‑150 μm;纤维的直径分布为

100‑400 nm,其中80‑90 %的纤维直径分布在100‑200 nm,其中聚多巴胺颗粒为碳纳米管表面包裹一层聚多巴胺的结构;

制备步骤如下:

(1)PAN纺丝液的配制:将PAN粉末加入溶剂中,恒温磁力搅拌至完全溶解,然后再常温搅拌,置于真空环境中,脱去纺丝液中的气泡得PAN纺丝液;

(2)PAN纳米纤维膜的制备:用注射器吸PAN纺丝液,排除气泡后进行静电纺丝得静电纺丝膜,于真空干燥箱中处理4h,得PAN纳米纤维膜;

(3)弱碱缓冲液的配制:取三羟甲基氨基甲烷加入无水甲醇中,搅拌至溶解,再加入蒸馏水摇匀,之后逐滴加入HCl溶液,得pH值为8‑9的弱碱缓冲液;

(4)多巴胺改性MWCNTs:向步骤(3)得到的弱碱缓冲液中加入MWCNTs,超声后再加入多巴胺,常温搅拌至均匀,得改性溶液;

(5)PAN纳米纤维膜改性:将步骤(2)得到的PAN纳米纤维膜浸泡入步骤(4)的改性溶液中,于室温下超声吸附,烘干即得高吸咐性、耐高温纳米纤维膜;

所述步骤(2)中静电纺丝的条件为电压16‑18 kV、接收距离15‑20 cm、注射速率为0.6‑

1.2 mL/h、纺丝时间为2‑10 h;

所述步骤(4)中MWCNTs与多巴胺的质量比为(1‑2):1。

2.根据权利要求1所述的高吸咐性、耐高温纳米纤维膜的制备方法,其特征在于:所述步骤(1)中PAN纺丝液中PAN粉末的质量浓度为10‑15%,溶剂为N,N‑二甲基甲酰胺、N,N‑二甲基乙酰胺、N,N‑二甲基甲酰胺与丙酮的混合溶剂或N,N‑二甲基乙酰胺与丙酮的混合溶剂。

3.根据权利要求1所述的高吸咐性、耐高温纳米纤维膜的制备方法,其特征在于:所述步骤(1)中恒温磁力搅拌的温度为60‑80 ℃、时间为2‑3h;常温搅拌的时间为12h。

4.根据权利要求1所述的高吸咐性、耐高温纳米纤维膜的制备方法,其特征在于:所述步骤(3)中HCl溶液的浓度为0.1 mol/L。

5.根据权利要求1所述的高吸咐性、耐高温纳米纤维膜的制备方法,其特征在于:所述步骤(5)中浸泡时间10‑12 h,超声时间为60‑90 min。

6.权利要求1‑5任一项的制备方法所制备的高吸咐性、耐高温纳米纤维膜作为染料废水处理吸附膜的应用。