【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于吸附材料领域，具体涉及一种通过共混静电纺丝法构建pan-pvc多孔中空纳米纤维毡的方法。
技术介绍
1、药品和个人护理品（pharmaceuticals and personal care products, ppcps）是环境中新污染物的一大类。ppcps 涵盖范围广，包括抗生素、激素、止疼药；以及个人日常生活所使用的化妆品、染发剂、清洁剂等。ppcps 的广泛使用在服务人类的同时，也对环境安全与人体健康产生了巨大的威胁。其中，抗生素因为对病毒、细菌等微生物所导致的疾病有良好治疗效果，在医学上被大量使用。抗生素大多结构复杂，具有高化学稳定性、高生物活性以及生物富集性等特点。环境中抗生素的存在，即使是痕量的水平，都可能加速抗生素抗性细菌的繁殖以及抗性基因的出现。基于此，研究如何高效去除水体中的抗生素具有重要的现实意义。
2、吸附法是利用多孔固体材料将废水中一种或多种物质吸附去除的方法，其应用范围广，效果显著，对有机染料废水处理适用。吸附法由于具有操作简单、成本较低、吸附容量高、无有毒副产物产生等优点，因此被认为是去除废水中污染物最有前途的方法之一。目前常用的吸附剂有分子筛、天然矿物、高分子材料、碳基材料、金属有机框架（mofs）等。其中，碳基材料因其广泛、低廉的原料来源，稳定的物化特性，高比表面积和发达的孔结构，引起广泛的关注。鉴于聚丙烯腈（pan）的易纺性和高得碳率，目前对于纳米纤维碳基材料的研究主要集中在pan基碳纳米纤维。但是单纯碳化后得到的pan基纳米纤维其比表面积与孔容较低，通常需通过进一步活
3、目前，多孔炭的制备通常需要复杂的制备条件和额外的活化剂、模板剂和掺杂剂等，存在成本高昂、环境不友好等问题，对于前驱体和助剂的选择以及制备方案的设计是高性能、低成本多孔炭制备的难点之一。总体而言，目前多孔炭的制备存在以下缺点：1、大部分的多孔炭前驱体具有单一的结构组成和较高的成本；2、碳化后一般还要利用酸性或碱性试剂去除残留的模板剂或活化剂；3、杂原子的引入一般需要额外的掺杂剂，掺杂效果则取决于掺杂剂在前驱体中的分散程度和掺杂条件的严格控制。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种通过共混静电纺丝法构建pan-pvc多孔中空纳米纤维毡的方法。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
3、一种通过共混静电纺丝法构建pan-pvc多孔中空纳米纤维毡的方法，包括以下步骤：
4、1）在15-30 ml n-n二甲基乙酰胺(dmac)中溶解1-2 g聚丙烯腈(pan)和1-3 g聚氯乙烯(pvc)，磁力搅拌8-24小时，得到pan/pvc前驱体纺丝溶液；
5、2）取15 ml pan/pvc前驱体纺丝溶液，将其转移到20 ml注射器中，所述注射器配有21号不锈钢针头，采用覆盖铝箔的滚筒作为收集装置，针头与滚筒之间的距离为15-30cm，对针头施加15-25 kv的正电压，对收集滚筒施加0.3-1 kv的负电压，保持滚筒转速为200-500 r/min，注射器推速为1-3 ml/h，收集静电纺丝得到的纤维；
6、3）在烘箱中以5 ~10 ℃/min的升温速率将收集的纤维加热至220~280 ℃，预氧化0.8~2 h，得到预氧化纳米纤维毡，然后将预氧化纳米纤维毡置于管式炉中，在 n2 气氛下，以 5~10 ℃·min-1的升温速率加热至800~1100 ℃，恒温 1~3 h，得到pan/pvc多孔中空纳米纤维毡。
7、优选地，所述聚丙烯腈和聚氯乙烯的质量比为 1:1 ~1:3。
8、本专利技术采用聚合物共混静电纺丝制备 pan-pvc 复合纳米纤维毡，并通过一步碳化法制备出pan-pvc多孔中空纳米纤维毡。基于混合溶液中高分子之间的微相分离，在pan和 pvc 质量比为 1:1 ~1:3时，得到具有多孔中空结构的碳纳米纤维毡。
9、本专利技术具有以下优点：
10、1、本专利技术采用在纺丝液中添加造孔剂高分子pvc，后经高温热解，可以一步实现多孔碳纳米纤维的制备，作为造孔剂的高分子pvc在碳化过程基本完全分解去除，为 pan 衍生的碳纳米纤维骨架提供了中空管道和丰富的孔隙，中空管道为分子的扩散提供了更快的传质速率。
11、2、本专利技术基于共混静电纺丝结合碳化直接得到具有高吸附性能的多孔中空碳纳米纤维吸附剂，利用特定高分子的相分离特性，得到具有高吸附性能的多孔中空碳纳米纤维吸附剂，制备的吸附剂不需要传统的活化工艺，即可对目标污染物环丙沙星具有高吸附容量，实现了对目标抗生素的高效吸附去除。
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1.一种通过共混静电纺丝法构建PAN-PVC多孔中空纳米纤维毡的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2. 根据权利要求1所述的一种通过共混静电纺丝法构建PAN-PVC多孔中空纳米纤维毡的方法，其特征在于，所述N-N二甲基乙酰胺、聚丙烯腈、聚氯乙烯的比例为15-30 mL: 1-2g: 1-3 g。
3. 根据权利要求2所述的一种通过共混静电纺丝法构建PAN-PVC多孔中空纳米纤维毡的方法，其特征在于，所述聚丙烯腈和聚氯乙烯的质量比为 1:1 ~1:3。
4.根据权利要求1所述的一种通过共混静电纺丝法构建PAN-PVC多孔中空纳米纤维毡的方法，其特征在于，步骤1）所述搅拌时间为8-24小时。
5. 根据权利要求1所述的一种通过共混静电纺丝法构建PAN-PVC多孔中空纳米纤维毡的方法，其特征在于，步骤3）的加热速率为5~10 ℃/min。
6.根据权利要求1所述的一种通过共混静电纺丝法构建PAN-PVC多孔中空纳米纤维毡的方法，其特征在于，步骤4）的加热速率为5~10 ℃·min-1。
【技术特征摘要】
1.一种通过共混静电纺丝法构建pan-pvc多孔中空纳米纤维毡的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2. 根据权利要求1所述的一种通过共混静电纺丝法构建pan-pvc多孔中空纳米纤维毡的方法，其特征在于，所述n-n二甲基乙酰胺、聚丙烯腈、聚氯乙烯的比例为15-30 ml: 1-2g: 1-3 g。
3. 根据权利要求2所述的一种通过共混静电纺丝法构建pan-pvc多孔中空纳米纤维毡的方法，其特征在于，所述聚丙烯腈和聚氯乙烯的质量比为 1:1 ~1:3...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘青，黎承昊，黄建辉，谢丽燕，贾斐然，
申请(专利权)人：莆田学院，
类型：发明
国别省市：
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