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专利号: 202111410900X
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:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种三维多孔微纳复合材料的制备方法,其特征在于:所述三维多孔微纳复合材料利用对喷静电纺丝装置进行对喷静电纺丝,具体包括以下步骤:(1)将纳米光子超声分散在乙醇溶液中,获得浓度为0.01‑5 g/ml的纳米光子分散液;

(2)将纳米光子超声分散在有机溶剂中,然后再加入高分子聚合物,在20‑95 ℃的条件下磁力搅拌1‑24 h,获得掺杂纳米光子的聚合物纺丝溶液,其中聚合物质量浓度为5‑50%,纳米光子的质量浓度为1‑50%;

(3)将步骤(1)制得的纳米光子分散液和步骤(2)制得的掺杂纳米光子的聚合物纺丝溶液分别置于两个纺丝单元(2)中,进行对喷静电纺丝;装有纳米光子分散液的纺丝单元喷射形成的产物是纳米光子颗粒,而装有掺杂纳米光子的聚合物纺丝溶液喷射形成的产物是珠串结构的微纳纤维,纳米光子颗粒和珠串结构的微纳纤维同时沉积在高速转动的滚筒接收装置表面,最终形成由纳米光子均匀嵌入在珠串微纳纤维之间的三维多孔微纳复合材料;

所述对喷静电纺丝装置包括供液装置(1)、纺丝单元(2)、高压发生装置(3)、接收装置(4);所述供液装置(1)与纺丝单元(2)相连;所述纺丝单元(2)有两个;所述高压发生装置(3)的正极与两个纺丝单元(2)相连,负极与接收装置(4)相连;所述两个纺丝单元(2)水平相对放置,两个纺丝单元(2)间距15‑50 cm;所述接收装置(4)置于两个纺丝单元(2)的中间;

所述步骤(3)中微纳纤维具有珠串结构,纤维中珠粒凸起部分的直径为1‑2.5 μm,珠粒凸起部分是由掺杂的纳米光子所致,纤维中无珠粒凸起部分的直径为0.1‑2μm,无珠粒凸起部分是纯聚合物微纳纤维。

2.根据权利要求1所述的三维多孔微纳复合材料的制备方法,其特征在于:所述纺丝单元(2)为普通针头结构,针头直径0.1‑5 mm,所述接收装置(4)为高速转动滚筒,直径为1‑

500 mm,长度为5‑50 cm,转速为100‑5000 r/min。

3.根据权利要求1所述的三维多孔微纳复合材料的制备方法,其特征在于:所述步骤(1)中纳米光子在中红外光谱波段内具有发射功能且纳米光子粒径为1‑30 μm。

4.根据权利要求3所述的三维多孔微纳复合材料的制备方法,其特征在于:所述纳米光子包括二氧化硅、二氧化钛。

5.根据权利要求1所述的三维多孔微纳复合材料的制备方法,其特征在于:

所述步骤(2)中高分子聚合物能够静电纺丝,且高分子聚合物在中红外光谱波段内具有发射功能,所述高分子聚合物包括聚偏氟乙烯、聚乳酸。

6.根据权利要求1所述的三维多孔微纳复合材料的制备方法,其特征在于:

所述步骤(2)中的有机溶剂为二氯甲烷、三氯甲烷、四氢呋喃THF、N,N二甲基甲酰胺DMF、或者THF和DMF混合溶剂。

7.根据权利要求1‑6任一所述的制备方法制得的三维多孔微纳复合材料,其特征在于:三维多孔微纳复合材料是由纳米光子均匀嵌入在珠串微纳纤维之间组成的,三维多孔微纳复合材料厚度≥10 μm。

8.根据权利要求7所述的三维多孔微纳复合材料应用于日间辐射制冷。