一种一步法制备空气净化用多级孔纳米纤维膜的方法技术

本发明专利技术公开了一种空气净化用负载沸石咪唑酯骨架结构材料ZIF‑67的聚苯乙烯多级孔纳米纤维膜的制备方法，属于分离膜制备技术领域。利用硝酸钴和2‑甲基咪唑在水溶液中的自组装合成ZIF‑67纳米颗粒，再将ZIF‑67纳米颗粒掺杂道到聚苯乙烯纺丝液中，采用静电纺丝技术，“一步法”制备具有微孔‑介孔‑大孔的负载沸石咪唑酯骨架结构材料ZIF‑67的聚苯乙烯多级孔纳米纤维膜。本发明专利技术工艺简单使用且成本低廉，利用沸石咪唑酯骨架结构材料ZIF‑67丰富的微孔结构，较高的比表面积，以及纳米纤维膜较低的过滤阻力，实现PM2.5和气相污染物一体化高效治理。

【技术实现步骤摘要】
一种一步法制备空气净化用多级孔纳米纤维膜的方法
本专利技术属于多级孔纳米纤维膜制备
，具体为一种用于空气净化的负载沸石咪唑酯骨架结构材料(ZIF-67)的聚苯乙烯多级孔纳米纤维膜的制备方法。
技术介绍
室内装修引起的氨气、甲醛、苯、二甲苯等，以及工业过程产生的烟尘、氮氧化物、酸性气体等都会形成空气污染，给人类的身心健康带来严重威胁。因此研制高效净化材料用于空气污染治理已成为迫切需求。纤维过滤材料因其大比表面积、高孔隙率、柔性、易加工等特性，已在空气过滤材料中占据主导地位，主要包括非织造材料、玻璃纤维、改性聚四氟乙烯薄膜（ePTFE）和纳米纤维膜等。其中，纳米纤维膜，一方面具有较均一的孔径、高孔隙率和比表面积，使纤维与空气中的污染物之间具有更多的有效接触，因此具有过滤效率高的优点；另一方面，纤维直径与空气分子的平均自由程（约66nm）相当，由于“滑脱效应（slipeffect）”，使得过滤阻力降低。因此，纳米纤维膜已成为制备高效低阻空气过滤器的重要发展方向。金属有机骨架（MOFs）材料具有高孔隙率、结构有序、孔尺寸可控、强的化学稳定性和热稳定性等性能，在吸附、分离和催化等方面均表本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种一步法制备空气净化用多级孔纳米纤维膜的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)ZIF‑67纳米颗粒的合成：将一定质量的六水合硝酸钴和2‑甲基咪唑分别溶于一定体积的去离子水中，配制成硝酸钴溶液和2‑甲基咪唑溶液，再向硝酸钴溶液中加入少量十六烷基三甲基溴化铵阳离子型表面活性剂，随后将硝酸钴溶液快速加入2‑甲基咪唑溶液中，室温下剧烈搅拌10分钟后，静置一段时间，然后离心分离，用去离子水反复洗涤离心3次后，置于烘箱中干燥；(2)纺丝液的配制：取一定质量的ZIF‑67纳米颗粒置于

【技术特征摘要】
1.一种一步法制备空气净化用多级孔纳米纤维膜的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)ZIF-67纳米颗粒的合成：将一定质量的六水合硝酸钴和2-甲基咪唑分别溶于一定体积的去离子水中，配制成硝酸钴溶液和2-甲基咪唑溶液，再向硝酸钴溶液中加入少量十六烷基三甲基溴化铵阳离子型表面活性剂，随后将硝酸钴溶液快速加入2-甲基咪唑溶液中，室温下剧烈搅拌10分钟后，静置一段时间，然后离心分离，用去离子水反复洗涤离心3次后，置于烘箱中干燥；(2)纺丝液的配制：取一定质量的ZIF-67纳米颗粒置于N,N-二甲基甲酰胺中，超声分散一定时间，再向其中加入适量四氢呋喃和聚苯乙烯颗粒，室温下搅拌至聚苯乙烯完全溶解；(3)静电纺丝：将上述配制的纺丝液置于注射器中，通过平口金属针头，进行静电纺丝，采用附有铝箔的辊筒收集器接收，得到ZIF-67/聚苯乙烯多级孔纳米纤维膜，然后放置于烘箱中干燥。2.根据权利要求1所述的用于空气净化的多级孔纳米纤维膜的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述的六水合硝酸钴、2-甲基咪唑、十六烷基三甲基溴化铵和去离子水的摩尔比为1:55:0.02-0...

【专利技术属性】
技术研发人员：仲兆祥，胡敏，季冬欢，刘懿水，邢卫红，
申请(专利权)人：南京工业大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32