静电纺丝制造技术

本发明专利技术涉及催化剂技术领域，具体涉及静电纺丝

【技术实现步骤摘要】
静电纺丝Ag负载SiO2纳米纤维气凝胶制备方法及应用


[0001]本专利技术涉及催化剂
，尤其涉及静电纺丝
Ag
负载
SiO2纳米纤维气凝胶制备方法及应用
。

技术介绍

[0002]二氧化硅气凝胶是一种具有优异透明度和极低导热性的材料
。
二氧化硅气凝胶是由湿明胶通过硅酸盐酯的水解和轴向聚合形成的网络结构制成的
。
将湿明胶干燥后，可得到性能良好的干气凝胶
。
随着技术的不断推进，气凝胶的制备和应用也在不断扩展和发展
。
随着固体气凝胶颗粒更加破碎，微观气功分布更加均匀，气凝胶材料的密度更加便宜，孔隙率和强度明显提高，生产效率更高
。
[0003]银纳米颗粒具有多种独特的物理
、
化学和生物特性，在催化
、
杀菌和生物医药等领域应用广泛
。
但由于容易团聚，导致性能下降甚至失去作用，而靠载体材料可以很好地解决这个问题
。
二氧化硅是一个很好的载体材料，不仅可以降低成本，还可以控制银的缓释速度，降低在使用过程中的剂量，同时还能减少银纳米颗粒在团聚方面的问题，这为其在抗菌和催化等领域的应用提供了很好的前景
。
[0004]静电纺丝是一种非常有前途和广泛应用的制备纳米纤维的技术，可以制备出具有良好抗菌和催化降解性能的
Ag@SiO2纳米纤维
。
通过静电纺丝技术制备的纳米纤维具有成本低廉
、r/>实验装置简单
、
制备工艺可控等优点，也为其在抗菌
、
催化和其他许多生物医药领域的应用提供了很好的前景
。
[0005]气凝胶是一种新型的材料，由于其特殊的纳米结构和低密度，气凝胶表现出世界上密度最低和热导率最低的固体材料等多种独特的性质
。
此外，气凝胶还具有比表面积高
、
密度和折射率可调
、
弹性模量低以及分形结构等特殊性质，在许多领域都具有巨大的应用潜力
。
例如，在能源领域，气凝胶可以用于高效可充电电池和超级电容器；在材料领域，可以用于隔热
、
吸声和催化等方面
。
[0006]二氧化硅气凝胶的光学性能
、
热性能等方面的变化确实非常有趣
。
如能源存储
、
催化剂
、
隔热和保温材料等，已经开始利用气凝胶的独特性质进行研究和应用
。
对于增强二氧化硅气凝胶的疏水性，这确实是一个非常重要的领域
。
目前国际上已经出现了一些研究成果，例如利用表面修饰剂
、
前驱体稳定剂
、
聚合物基复合材料等方法来实现疏水性的提高
。
但在国内，这个领域的研究确实还比较欠缺，但是随着人们对气凝胶应用的认识不断加深，相信会有越来越多的优秀研究团队加入到这个领域的研究中来
。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于提供静电纺丝
Ag
负载
SiO2纳米纤维气凝胶制备方法及应用，旨在提高二氧化硅气凝胶吸附活性中心的吸附效率，提高反应活性
。
[0008]为实现上述目的，第一方面，本专利技术提供了静电纺丝
Ag
负载
SiO2纳米纤维气凝胶制备方法，包括以下步骤：
[0009]通过静电纺丝制备的
SiO2纤维膜，并将所述
SiO2纤维膜加入到去离子水，再用
Ag+
离子溶液浸渍，得到负载金属盐的
SiO2纤维；
[0010]将所述负载金属盐的
SiO2纤维依次进行洗涤
、
冷冻
、
冻杆和真空干燥，得到负载
Ag
的
SiO2纳米纤维气凝胶
。
[0011]其中，所述
SiO2纤维膜由正硅酸乙酯
、
无水乙醇和1％稀盐酸在温度为
80℃
，反应时间为
5min
‑
1h
，制成纺丝液，然后在电纺条件为电压
21kv
，纺丝液流速
0.3
‑
2.0mL/h
，接收距离
10
‑
20cm
，湿度
50
％以下，温度保持常温
25℃
，制成
SiO2纤维，而经干燥温度为
45℃
，干燥时长为
2h
，其中正硅酸乙酯
、
无水乙醇和1％稀盐酸的体积比为1：
(1
‑
2)
：
(0.01
‑
0.1)。
[0012]其中，所述
SiO2纤维膜采用
0.4g
抗坏血酸粉末
、0.1g
硼氢化钠粉末和叔丁醇做后期的处理
。
[0013]其中，所述
Ag+
离子溶液为硝酸银溶液
。
[0014]第二方面，本专利技术提供了静电纺丝
Ag
负载
SiO2纳米纤维气凝胶应用，包括
Ag/SiO2纳米纤维气凝胶催化剂，并以所述
Ag/SiO2纳米纤维气凝胶催化剂降解工业污染物亚甲基蓝和对硝基苯酚
。
[0015]本专利技术的静电纺丝
Ag
负载
SiO2
纳米纤维气凝胶制备方法及应用，通过静电纺丝制备的
SiO2
纤维膜，并将所述
SiO2
纤维膜加入到去离子水，再用
Ag+
离子溶液浸渍，得到负载金属盐的
SiO2
纤维；将所述负载金属盐的
SiO2
纤维依次进行洗涤
、
冷冻
、
冻杆和真空干燥，得到负载
Ag
的
SiO2
纳米纤维气凝胶，该方法所制得的负载
Ag
的
SiO2
纳米纤维气凝胶具有高孔隙率，高比表面积的独特物理化学性质，反应物可无阻碍地进入气凝胶孔道内，使得活性组分与反应物能充分接触；且气凝胶由纳米级骨架颗粒构成，使骨架内的活性组分可充分暴露，高度分散，能有效提高吸附活性中心的吸附效率，提高反应活性；该方法利用静电纺丝所制备的
SiO2
纳米纤维，通过溶胶凝胶法将
Ag
金属负载在
SiO2
纳米纤维上，不易碎，再冷冻干燥后，形成多孔道
、
类似海绵结构，具有一定压缩回弹性能，有利于传质还其增加
SiO2
纳米纤维气凝胶的性能
。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
静电纺丝
Ag
负载
SiO2纳米纤维气凝胶制备方法，其特征在于，包括以下步骤：通过静电纺丝制备的
SiO2纤维膜，并将所述
SiO2纤维膜加入到去离子水，再用
Ag+
离子溶液浸渍，得到负载金属盐的
SiO2纤维；将所述负载金属盐的
SiO2纤维依次进行洗涤
、
冷冻
、
冻杆和真空干燥，得到负载
Ag
的
SiO2纳米纤维气凝胶
。2.
如权利要求1所述的静电纺丝
Ag
负载
SiO2
纳米纤维气凝胶制备方法，其特征在于，所述
SiO2纤维膜由正硅酸乙酯
、
无水乙醇和1％稀盐酸在温度为
80℃
，反应时间为
5min
‑
1h
，制成纺丝液，然后在电纺条件为电压
21kv
，纺丝液流速
0.3
‑
2.0mL/h
，接收距离
10
‑
20cm
，湿度
50
％以下，温度保持常温
25℃
...

【专利技术属性】
技术研发人员：程辉，王潇文，郑景元，张旗，苗鹏杰，张博，李守柱，
申请(专利权)人：新疆理工学院，
类型：发明
国别省市：