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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于复合纤维隔膜,具体涉及一种可用于气体过滤的纳米纤维膜及其制备方法。
技术介绍
1、静电纺丝因其制备工艺易于操作而被广泛应用于纤维膜的制备。近年来,随着环保的要求,静电纺丝工艺中不需要添加有机溶剂的聚乙烯醇/聚丙烯酸(pva/paa)复合纤维越来越受到青睐。现有的pva/paa纤维膜是在纺丝成膜后加热交联,即使升温达到高弹态交联程度亦有限,这导致其力学强度有限,且作为吸附材料使用时,气体吸附过滤效果大约在80%。cn110144726a公开了lioh溶液处理使得聚乙烯醇/聚丙烯酸复合纤维表面未反应的聚丙烯酸变成聚丙烯酸锂,增强了锂离子导电率;但同时由于lioh溶液的处理使得复合纳米纤维膜的孔隙率和孔径分布均明显下降。cn107881645a公开了通过加入二氧化硅增大pva/paa纤维膜表面粗糙度,增大过滤效果。上述公开文献都没有涉及能够有效同时提高pva/paa交联程度和吸附效果的方法。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种可用于气体过滤的纳米纤维膜及其制备方法,通过添加氧化石墨烯或亲水改性石墨烯来增强pva和paa的交联以增加纳米膜的过滤性能和力学性能。
2、本专利技术提供一种可用于气体过滤的纳米纤维膜的制备方法,包括以下步骤:
3、将聚乙烯醇和聚丙烯酸分别配置成8-10wt%和13-16.4wt%的水溶液;
4、在配制水溶液时向其中一种溶液中加入氧化石墨烯或亲水改性石墨烯均匀混合以得到“核”纺液,另一种溶液则为“壳”纺液
5、将两种纺液用同轴静电纺丝工艺纺制成纳米薄膜;
6、70-80摄氏度下加热2-4h除去薄膜中的残余溶剂,最后在100-150摄氏度下加热交联12-24h即得可用于气体过滤的纳米纤维膜。
7、进一步地,所述“核”纺液中石墨烯的加入量为0.5-2g/100ml。
8、进一步地,所述石墨烯的粒径为50-700nm。
9、进一步地,所述石墨烯的粒径为50-500nm。
10、进一步地,所述同轴静电纺丝工艺的具体步骤为:将两种纺液以同样10ul/min的注射速度注射,针头到滚筒距离为15cm,电压为10kv,湿度30-45,用同轴静电纺丝设备纺制成一定厚度的纳米薄膜。
11、本专利技术提供一种可用于气体过滤的纳米纤维膜,采用上述任一项方法制备而成。
12、与现有技术相比,本专利技术通过添加氧化石墨烯或亲水改性石墨烯,有效增加了纤维膜的过滤效果。
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1.一种可用于气体过滤的纳米纤维膜的制备方法,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述“核”纺液中石墨烯的加入量为0.5-2g/100ml。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述石墨烯的粒径为50-700nm。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述石墨烯的粒径为50-500nm。
5.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述同轴静电纺丝工艺的具体步骤为:将两种纺液以同样10ul/min的注射速度注射,针头到滚筒距离为15cm,电压为10kv,湿度30-45,用同轴静电纺丝设备纺制成一定厚度的纳米薄膜。
6.一种可用于气体过滤的纳米纤维膜,采用权利要求1~5任一项所述的方法制备而成。
【技术特征摘要】
1.一种可用于气体过滤的纳米纤维膜的制备方法,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述“核”纺液中石墨烯的加入量为0.5-2g/100ml。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述石墨烯的粒径为50-700nm。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述石墨烯的粒径为50-...
【专利技术属性】
技术研发人员:段海恒,赵珊珊,梁勇,李德劲,
申请(专利权)人:上海超碳石墨烯产业技术有限公司,
类型:发明
国别省市:
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