AZO-C柔性纳米纤维的制备方法技术

本发明专利技术涉及材料工程技术领域，具体地设计一种AZO‑C柔性纳米纤维的制备方法。AZO‑C柔性纳米纤维的制备方法，称取去离子水放置在锥形瓶中，并加入PVA固体以及滴加醋酸搅拌溶解，待固体完全溶解后进行静电纺丝制备PVA纳米纤维；将PVA纳米纤维从铝箔纸上揭下来进行热处理；配置Zn(NO3)2·6H2O和Al(NO3)3·6H2O的混合溶液，将经过热处理的PVA纳米纤维用去离子水浸润，低速搅拌，待溶液温度升至65℃保持恒定后，另一侧逐滴加入锌铝混合溶液，同时滴加NaOH溶液以及HCl溶液控制溶液的pH值保持恒定，持续反应2h后倒入烧杯中，将PVA‑AZO前驱体纳米纤维平铺在聚四氟乙烯板上室温晾干，再进行高温煅烧处理，从而制备出AZO‑C柔性纳米纤维。本发明专利技术方法简单。

Preparation of AZO-C Flexible Nanofibers

The invention relates to the field of material engineering technology, and specifically designs a preparation method of AZO C flexible nanofibers. The preparation method of AZO_C flexible nanofibers is described as putting deionized water in a conical bottle, adding PVA solid and dripping acetic acid to stir and dissolve, then electrospinning to prepare PVA nanofibers after the solid is completely dissolved; removing PVA nanofibers from aluminium foil paper for heat treatment; configuring a mixture of Zn(NO3)2.6H_2O and Al(NO3)3.6H_2O to prepare the heat treated PVA nanofibers. The fibers are soaked in deionized water and stirred at low speed. After the solution temperature rises to 65 C and remains constant, zinc-aluminium mixture solution is added to the other side drop by drop. At the same time, NaOH solution and HCl solution are added to control the pH value of the solution to keep constant. After 2 hours of continuous reaction, the fibers are poured into the beaker. The nanofibers of PVA AZO precursor are laid flat on the PTFE board and dried at room temperature, and then calcined at high temperature. AZO C flexible nanofibers were prepared. The method of the invention is simple.

【技术实现步骤摘要】
AZO-C柔性纳米纤维的制备方法
本专利技术涉及材料工程
，具体地设计一种AZO-C柔性纳米纤维的制备方法。
技术介绍
一维纳米材料主要包括纳米球、纳米棒、纳米线、纳米管、纳米纤维等，其中，纳米纤维因其具有大的比表面积和轻质等优点，在光催化、传感器、气敏探测、电池电极、电容器、生物医药及仿生等领域具有广阔的应用前景和潜在价值，也成为目前研究热点。制备纳米纤维的方法有很多，主要包括同轴静电纺丝法、电纺纤维模板法以及单轴静电纺丝法。市面上以氯化亚锡和钛酸异丙酯为原料，采用同轴静电纺丝法制备具有皮芯结构的二氧化碳/二氧化钛纳米纤维，并探究了包覆层及其厚度对染料敏化太阳电池性能、催化性能和发光性能的影响。该方法制备工艺简单，但是对同轴静电纺丝机的精度要求特别高。还有人采用静电纺丝方法制备尼龙66纳米纤维，再通过原子层沉积法在其表面包覆一层二氧化铪，经过500℃的高温烧结处理去除尼龙纳米纤维后，制得中空二氧化铪纳米纤维。采用模板法制备纳米纤维存在制备效率低、成本高或工艺难控等问题。以醋酸锌、氯化锡及聚乙烯吡咯烷酮为原料，采用单针头静电纺丝法制备出复合纳米纤维，经过高温烧结处理去除PVP后制备出SnO2-ZnO纳米纤维，可用于检测甲苯含量。
技术实现思路
本专利技术旨在针对上述问题，提出一种AZO-C柔性纳米纤维的制备方法。本专利技术的技术方案在于：AZO-C柔性纳米纤维的制备方法，包括如下步骤：称取20~50mL去离子水放置在50mL锥形瓶中，并加入1.5~2.0gPVA固体以及滴加醋酸，进行搅拌溶解，待固体完全溶解后，进行静电纺丝制备PVA纳米纤维；将PVA纳米纤维从铝箔纸上揭下来进行热处理；配置Zn(NO3)2·6H2O和Al(NO3)3·6H2O的混合溶液，将经过热处理的PVA纳米纤维放置在三口烧瓶中并用去离子水浸润，低速搅拌，一侧插入温度计监测反应温度，待溶液温度升至65℃保持恒定后，在另一侧逐滴加入锌铝混合溶液，同时滴加NaOH溶液以及HCl溶液控制溶液的pH值保持恒定，持续反应2h后倒入烧杯中，将PVA-AZO前驱体纳米纤维平铺在聚四氟乙烯板上室温晾干，再进行高温煅烧处理，从而制备出AZO-C柔性纳米纤维。所述的Zn(NO3)2和Al(NO3)3的摩尔比为40:1。所述的NaOH溶液和HCl溶液的浓度均为5mol/L。所述的搅拌溶解通过恒温加热磁力搅拌器实现。所述的搅拌溶解的温度为50℃。所述的热处理的温度为180℃，时间为2h。所述的高温煅烧的温度为500℃。所述的去离子水为20mL，PVA固体为1.8g。本专利技术的技术效果在于：通过本专利技术制成的PVA纳米纤维的结构稳定，纤维形态平滑，纤维的平均直径为（290±60）nm，热处理工艺不仅改善了PVA纳米纤维的耐热水稳定性，而且纤维形态结构呈现略微弯曲状，纤维的平均直径减小到（220±50）nm。此外，制备的AZO-C柔性纳米纤维的平均直径为（320±45）nm。具体实施方式实施例1AZO-C柔性纳米纤维的制备方法，包括如下步骤：称取20ml去离子水放置在50mL锥形瓶中，并加入1.8gPVA固体以及滴加醋酸，进行搅拌溶解，待固体完全溶解后，进行静电纺丝制备PVA纳米纤维；将PVA纳米纤维从铝箔纸上揭下来进行热处理；配置Zn(NO3)2·6H2O和Al(NO3)3·6H2O的混合溶液，将经过热处理的PVA纳米纤维放置在三口烧瓶中并用去离子水浸润，低速搅拌，一侧插入温度计监测反应温度，待溶液温度升至65℃保持恒定后，在另一侧逐滴加入锌铝混合溶液，同时滴加NaOH溶液以及HCl溶液控制溶液的pH值保持恒定，持续反应2h后倒入烧杯中，将PVA-AZO前驱体纳米纤维平铺在聚四氟乙烯板上室温晾干，再进行高温煅烧处理，从而制备出AZO-C柔性纳米纤维。其中，所述的Zn(NO3)2和Al(NO3)3的摩尔比为40:1。所述的NaOH溶液和HCl溶液的浓度均为5mol/L。所述的搅拌溶解通过恒温加热磁力搅拌器实现。所述的搅拌溶解的温度为50℃。所述的热处理的温度为180℃，时间为2h。所述的高温煅烧的温度为500℃。所述的去离子水为20mL，PVA固体为1.8g。实施例2在实施例1的基础上，去离子水为50ml，PVA固体为2.0g。实施例3在实施例1的基础上，去离子水为30ml，PVA固体为1.8g。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.AZO‑C柔性纳米纤维的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：称取20~50mL去离子水放置在50mL锥形瓶中，并加入1.5~2.0g PVA固体以及滴加醋酸，进行搅拌溶解，待固体完全溶解后，进行静电纺丝制备PVA纳米纤维；将PVA纳米纤维从铝箔纸上揭下来进行热处理；配置Zn(NO3)2·6H2O和Al(NO3)3·6H2O的混合溶液，将经过热处理的PVA纳米纤维放置在三口烧瓶中并用去离子水浸润，低速搅拌，一侧插入温度计监测反应温度，待溶液温度升至65℃保持恒定后，在另一侧逐滴加入锌铝混合溶液，同时滴加NaOH溶液以及HCl溶液控制溶液的pH值保持恒定，持续反应2h后倒入烧杯中，将PVA‑AZO前驱体纳米纤维平铺在聚四氟乙烯板上室温晾干，再进行高温煅烧处理，从而制备出AZO‑C柔性纳米纤维。

【技术特征摘要】
1.AZO-C柔性纳米纤维的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：称取20~50mL去离子水放置在50mL锥形瓶中，并加入1.5~2.0gPVA固体以及滴加醋酸，进行搅拌溶解，待固体完全溶解后，进行静电纺丝制备PVA纳米纤维；将PVA纳米纤维从铝箔纸上揭下来进行热处理；配置Zn(NO3)2·6H2O和Al(NO3)3·6H2O的混合溶液，将经过热处理的PVA纳米纤维放置在三口烧瓶中并用去离子水浸润，低速搅拌，一侧插入温度计监测反应温度，待溶液温度升至65℃保持恒定后，在另一侧逐滴加入锌铝混合溶液，同时滴加NaOH溶液以及HCl溶液控制溶液的pH值保持恒定，持续反应2h后倒入烧杯中，将PVA-AZO前驱体纳米纤维平铺在聚四氟乙烯板上室温晾干，再进行高温煅烧处理，从而制备出AZO-C柔性纳米纤维。2.根据权利要求1所述的AZO-C柔性纳米纤维的...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺义凡，
申请(专利权)人：贺义凡，
类型：发明
国别省市：陕西,61