荷正电三维纳米纤维膜的制备方法

摘要

本发明涉及一种荷正电三维纳米纤维膜的制备方法，包括以下步骤：①、制备网状陶瓷纤维骨架；②、在步骤①的骨架表面上采用水热法或蒸汽热法合成棒状或片状纳米颗粒；③、在步骤②的纳米颗粒上采用软模板沉淀法得到针状纳米纤维。本发明利用湿化学法合成了可自粘结成膜，柔软且弹性模量小的网状陶瓷纤维骨架，并在骨架表面原位自组装合成三维形态的纳米荷电γ-Al2O3纤维，即形成了骨架表面延伸出树枝状的三维结构，制备了可在高温条件下使用，具大比表面积和高荷电量的无机荷电纤维膜。

主权项

一种荷正电三维纳米纤维膜的制备方法，包括以下步骤：①、制备网状陶瓷纤维骨架：将铝氧溶胶加入以Al2O3计15～25wt％的甲醛乙酸铝中，分散溶解，于80～95℃真空浓缩至粘度上升至可纺丝程度，进行过滤纺丝成膜；将得到的膜在50～100℃条件下干燥12h后进行800℃烧结0.5h，冷却；所述铝氧溶胶为向铝氧溶胶中加入酸性硅溶胶、硼酸或葡萄糖中的一种或多种得到的混合溶胶；②、在步骤①的骨架表面上采用水热法合成棒状或片状纳米颗粒：将步骤①得到的纤维骨架先放入前躯体溶液中，一起放入密闭容器中，在温度100～250℃，压力5.5MPa以下的条件下，持续反应1～48h，在骨架表面上合成了垂直生长的棒状或片状纳米颗粒；所述前躯体的制作过程为：向Al(NO3)3、AlCl3、Al2(SO4)3、NaAlO2中一种或多种成分的水溶液中加入沉淀剂，沉淀反应后，陈化1h；过滤洗涤2～4次，再加入软模板剂；其中沉淀剂选自CO2、H2O2、NH3·H2O、NaOH、HNO3和乙酸中一种或多种；软模板剂选自十六烷基溴化铵、十二烷基苯磺酸钠、聚乙二醇或聚乙烯醇，剂量为5％；③、在步骤②的纳米颗粒上采用软模板沉淀法得到针状纳米纤维：将步骤②得到的表面生长有纳米颗粒的纤维骨架进行软模板沉淀反应，在纳米颗粒表面再附着生长一层针状纳米纤维，之后用纯水洗涤3次，无水乙醇洗涤2次；真空干燥12h，520℃退火4h。