用于烟雾过滤的蚕丝蛋白基多功能纳米纤维膜及制备方法技术

本发明专利技术公开了用于烟雾过滤的蚕丝蛋白基多功能纳米纤维膜及制备方法，其具体操作步骤如下：将功能性纳米颗粒掺杂到蚕丝蛋白纺丝液中，通过静电纺丝得到蚕丝蛋白基多功能纳米纤维复合膜，将静电纺丝得到的蚕丝蛋白多功能纳米纤维复合膜在乙醇溶液中浸泡30min以上，压制干燥后得到蚕丝蛋白基多功能纳米纤维复合膜。该纳米纤维复合膜过滤效率高、生物相容性好、可降解性能好，同时具有压电性能和热释电性能，能够增强对烟雾的过滤效果。

Silk protein based multifunctional nanofiber membrane for smoke filtration and its preparation

【技术实现步骤摘要】
用于烟雾过滤的蚕丝蛋白基多功能纳米纤维膜及制备方法
本专利技术涉及空气过滤材料，特指一种蚕丝蛋白基多功能纳米纤维膜的制备方法及其应用。
技术介绍
随着我国社会经济持续高速发展，环境污染的负担也不断加重，向大气中持续排放的物质数量越来越多，引起大气成分发生急剧的变化，致使区域性污染事件(霾污染、光化学烟雾等)频发，严重威胁居民的身体健康。作为造成严重雾霾天气和室内污染的罪魁祸首，PM2.5对人体健康和大气环境质量的影响更大，与较粗的大气颗粒物相比，细颗粒物粒径小，富含大量的有毒、有害物质且在大气中的停留时间长、输送距离远。由于PM2.5不能被人体直接拦截，导致其深入到细支气管和肺泡后，被肺泡巨噬细胞吞噬后进入淋巴系统，引发心血管疾病。大量研究表明颗粒物污染己成为危害人类健康的“隐形杀手”，也成为全世界各国共同关注的问题。根据中国环境空气质量标准GB3095-2012，PM2.5颗粒物平均二级浓度在24小时的限值为75μg/cm3，超出该限制时应该佩戴口罩或其它过滤设备以避免颗粒物的危害。目前，市场上商用比较广泛的空气过滤材料主要是高分子聚合物等纤本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于烟雾过滤的蚕丝蛋白基多功能纳米纤维膜，其特征在于：所述纳米纤维膜由静电纺丝法制备，纳米纤维膜由蚕丝蛋白和纳米颗粒构成，所述的蚕丝蛋白为单一的蚕丝蛋白，不包括丝胶蛋白，所述纳米颗粒为铌酸锂或钽酸锂，所述的蚕丝蛋白多功能纤维膜由以下方法制得：/n(1)制备蚕丝蛋白纤维：将蚕茧脱胶除去丝胶蛋白，得到纯的蚕丝蛋白纤维；/n(2)制备纺丝液前驱膜：将步骤(1)中所得蚕丝蛋白纤维溶解于氯化钙的甲酸溶液中，经干燥、浸泡和二次干燥后得到纺丝液前驱膜，所述纺丝液前驱膜为单独的丝素蛋白；/n(3)配置纺丝液：所得纺丝液前驱膜溶解于甲酸溶液中，后将纳米颗粒掺入蚕丝蛋白的甲酸溶液中，得到均匀悬浊液作为纺丝前驱...

【技术特征摘要】
1.用于烟雾过滤的蚕丝蛋白基多功能纳米纤维膜，其特征在于：所述纳米纤维膜由静电纺丝法制备，纳米纤维膜由蚕丝蛋白和纳米颗粒构成，所述的蚕丝蛋白为单一的蚕丝蛋白，不包括丝胶蛋白，所述纳米颗粒为铌酸锂或钽酸锂，所述的蚕丝蛋白多功能纤维膜由以下方法制得：
(1)制备蚕丝蛋白纤维：将蚕茧脱胶除去丝胶蛋白，得到纯的蚕丝蛋白纤维；
(2)制备纺丝液前驱膜：将步骤(1)中所得蚕丝蛋白纤维溶解于氯化钙的甲酸溶液中，经干燥、浸泡和二次干燥后得到纺丝液前驱膜，所述纺丝液前驱膜为单独的丝素蛋白；
(3)配置纺丝液：所得纺丝液前驱膜溶解于甲酸溶液中，后将纳米颗粒掺入蚕丝蛋白的甲酸溶液中，得到均匀悬浊液作为纺丝前驱液；
(4)静电纺丝纤维膜：将该纺丝前驱液置于静电纺丝装置的储液机构中，纺丝针头连接高压电源正极，收集滚筒连接高压电源负极，调节纺丝电压和针头与滚筒之间的距离进行静电纺丝，纺丝前驱液在电场力的作用下在手机滚筒上形成纤维膜即为纳米纤维膜；
(5)静电纺丝纤维膜后处理：将步骤(4)中所得的纳米纤维膜在乙醇溶液中浸泡，压制干燥得到用于烟雾过滤的蚕丝蛋白基多功能纳米纤维膜。


2.如权利要求1所述的用于烟雾过滤的蚕丝蛋白基多功能纳米纤维膜，其特征在于，步骤(1)中，将蚕茧在碳酸钠水溶液中进行脱胶除去丝胶蛋白，得到纯的蚕丝蛋白纤维。


3.如权利要求2所述的用于烟雾过滤的蚕丝蛋白基多功能纳米纤维膜，其特征在于，步骤(1)中，碳酸钠水溶液的质量百分比为0.05％-0.1％，脱胶时间为30-60分钟。

【专利技术属性】
技术研发人员：刘磊，王增凯，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32