申请/专利权人：湖南理工学院

申请日：2024-01-08

公开（公告）日：2024-05-03

公开（公告）号：CN117966481A

主分类号：D06M15/61

分类号：D06M15/61;B01J20/26;B01J20/28;B01J20/30;C02F1/28;D06M11/38;D06M11/11;D01F6/54;D04H1/728;D01D5/00;D04H1/4382;D04H1/43;C02F101/20;D06M101/28

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.05.21#实质审查的生效;2024.05.03#公开

摘要：本发明公开了一种支链聚乙烯亚胺接枝多孔聚丙烯腈纳米纤维膜的制备方法和应用，属于静电纺丝法制备纳米纤维膜的技术领域。先将聚丙烯腈溶解在有机溶剂中，在该均质溶液中加入牺牲剂，通过剧烈搅拌得到静电纺丝溶液；再将静电纺丝溶液在静电纺丝机上进行纺丝，得到不规则网状结构的纳米纤维膜，后通过溶剂提取法去除牺牲剂，利用成孔工艺得到多孔聚丙烯腈纳米纤维膜。将多孔聚丙烯腈纳米纤维膜浸泡在氢氧化钠溶液中进行水解反应，得到含有大量羧基的纳米纤维膜（H‑EPPAN）；通过酰胺反应，将聚乙烯亚胺接枝到富含羧基的聚丙烯腈纳米纤维膜上，得到所述支链聚乙烯亚胺接枝多孔聚丙烯腈（b‑PEI‑EPPAN）纳米纤维膜，所获得的b‑PEI‑EPPAN纳米纤维膜，相较于普通聚丙烯腈电纺纳米纤维膜，拥有更高的亲水性、更多的活性位点，可以提高其负载和重金属吸附能力。有望在重金属离子吸附、废水处理等技术上有所应用。

主权项：1.一种支链聚乙烯亚胺接枝多孔聚丙烯腈纳米纤维膜吸附剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将在70℃真空干燥4h的聚丙烯腈粉末（PAN）加入N，N-二甲基甲酰胺（DMF）中，常温下剧烈搅拌2h后，得到质量分数10wt%的聚丙烯腈均质溶液；（2）将牺牲剂（聚乙烯吡咯烷酮（PVP）、聚乙二醇（PEG）、聚氧化乙烯（PEO））加入到聚丙烯腈均相溶液中，聚丙烯腈与牺牲剂质量比为1：0.9，常温下剧烈搅拌12h，得到均质混合纺丝溶液；（3）将上述纺丝溶液进行静电纺丝，得到两种聚合物混合的电纺丝纳米纤维膜；静电纺丝条件为：纺丝电压8~10kV，接收距离20cm，流速0.05mm·min-1，接收装置转速25rpm，温度35℃，湿度45％；（4）将纳米纤维膜60℃普通干燥，放入水热反应釜，加入适量去离子水，100℃下反应8h，完全冷却后取出，去离子水多次水洗，去除残余牺牲剂，60℃干燥4h，即制得多孔聚丙烯腈纳米纤维膜；（5）将多孔聚丙烯腈纳米纤维膜加入1~4mol·L-1的氢氧化钠溶液中，65℃～80℃下进行水解反应10min~60min，水洗至中性，1mol·L-1的盐酸溶液中浸泡4h，得到H-EPPAN水解纤维，水洗至中性后60℃烘干备用；（6）将质量分数为5％～30％的b-PEI水溶液加入到容器中，加热至90℃～120℃，加入烘干的H-EPPAN纳米纤维膜进行接枝反应6h，将接枝反应产物水洗至中性，干燥得到所述b-PEI-EPPAN纳米纤维膜。

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权利要求：

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