1.一种二氧化硅纳米纤维膜的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
第一步:将聚合物聚乙烯吡络烷酮(PVP)溶解到醇溶剂中得到澄清透明的溶液,然后将硅源加入到该溶液中,搅拌30min‑1h后,逐滴加入或缓慢注入催化剂的水溶液进行催化水解‑缩合反应,加入速率为每秒钟不超过催化剂/水溶液总量的1wt%,控制温度在20℃以下,经过30min‑10h的搅拌,制备出固含量高、可纺性优异、纺丝窗口时间长的静电纺丝液;所述静电纺丝液的固含量为15wt%以上,且纺丝窗口时间为15天以上;所述可纺性优异是指在有针头静电纺丝设备上纺丝时,没有肉眼可见的残留纺丝液粘附在针头之上;所述二氧化硅纳米纤维膜的纤维平均直径为10‑700 nm;所述二氧化硅纳米纤维膜的柔软度为10‑100 mN,且二氧化硅纳米纤维膜的强度在8 MPa以上;
第二步:使用第一步得到的静电纺丝液进行静电纺丝,经过静电纺丝工艺,制备出聚合物聚乙烯吡络烷酮/二氧化硅(PVP/SiO2)杂化纤维膜;
第三步:将上述得到的聚合物聚乙烯吡络烷酮/二氧化硅(PVP/SiO2)杂化纤维膜经煅烧得到SiO2纳米纤维膜。
2.根据权利要求1所述的一种二氧化硅纳米纤维膜的制备方法,其特征在于,所述第一步中,聚乙烯吡络烷酮与醇溶剂的质量比为1:1‑10;硅源与醇溶剂的质量比为1:0.1‑10;硅源与催化剂的水溶液的质量比为100:0.5‑10;催化剂的水溶液中催化剂与水的质量比为1:
1‑100;搅拌速度为1200‑2000 r/min。
3.根据权利要求1或2所述的一种二氧化硅纳米纤维膜的制备方法,其特征在于,所述硅源为硅酸四甲酯、硅酸四乙酯、硅酸四丙酯、硅酸四丁酯、硅酸四苯酯、四氯化硅、硅酸盐中的一种或多种。
4.根据权利要求1或2所述的一种二氧化硅纳米纤维膜的制备方法,其特征在于,所述醇溶剂为乙醇、丙醇、苯甲醇、乙二醇中的一种。
5.根据权利要求1或2所述的一种二氧化硅纳米纤维膜的制备方法,其特征在于,所述催化剂为草酸、磷酸、盐酸、乙酸、硫酸、硝酸中的一种。
6.根据权利要求2所述的一种二氧化硅纳米纤维膜的制备方法,其特征在于,所述静电纺丝工艺是指在15‑35℃及相对湿度20‑70%的条件下,第一步得到的静电纺丝液以0.1‑50 mL/h的流速输入到静电纺丝设备的喷丝头上,同时将喷丝头连接10−100 kV的高压电源进行静电纺丝,接收装置与喷丝头之间的距离为5‑50 cm。
7.根据权利要求1所述的一种二氧化硅纳米纤维膜的制备方法,其特征在于,所述煅烧是指在真空烘箱60‑80℃处理5‑10 h后,在空气氛围中煅烧,煅烧温度从室温逐步升至200‑
1000℃,升温速度为0.5‑10℃/min,并且在最高煅烧温度下保持0‑360 min。