一种柔韧高强氧化锆纳米纤维膜的制备方法

摘要

本发明涉及一种柔韧高强氧化锆纳米纤维膜的制备方法，具体步骤为：室温下，首先将锆盐溶解在溶剂中，然后与金属氧化物纳米颗粒混合搅拌，经老化得到胶体溶液；将胶体溶液输入到静电纺丝设备的喷丝头上，同时将喷丝头连接高压电源进行静电纺丝获得凝胶纳米纤维膜；将凝胶纳米纤维膜放入真空干燥箱中干燥再放入箱式电阻炉中高温煅烧，最后得到纤维直径10nm-10μm、晶粒尺寸5-100nm且具有四方晶型的柔韧高强氧化锆纳米纤维膜。本发明制备工艺简单、成本低，获得的氧化锆纳米纤维膜具有良好的柔韧性，拉伸强度为10-1000MPa，该材料同时还具有优异的耐高温性能、耐腐蚀性能以及隔热性能，在高温过滤、催化、隔热、个体防护、航空航天等领域具有广阔的应用前景。

主权项

一种柔韧高强氧化锆纳米纤维膜的制备方法，其特征是具体步骤为：第一步：将锆盐溶于溶剂，在搅拌条件下，加入金属氧化物纳米颗粒，继续搅拌并老化，得到胶体溶液；其中，锆盐与金属氧化物纳米颗粒的摩尔比1:0.01‑0.20；第二步：在室温20‑28℃及相对湿度30‑70％的条件下，将所述胶体溶液进行静电纺丝，获得凝胶纳米纤维膜；第三步：将所述凝胶纳米纤维膜真空干燥后，再高温煅烧，即得到柔韧高强氧化锆纳米纤维膜；所述的第一步中，锆盐与溶剂的比例为100g:50‑200mL；所述搅拌是指在室温下用磁力搅拌器以100‑250rpm的转速搅拌；所述继续搅拌是指在室温下用磁力搅拌器以20‑200rpm的转速搅拌1‑6h；所述的老化是在40‑60℃下静置1‑24h；所述胶体溶液的粘度为40‑1500Pa·S且电导率为10‑50mS/m；所述的第二步中，所述静电纺丝是指所述胶体溶液以1‑4mL/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10‑30kV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10‑30cm。