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专利号: 2023101886343
申请人: 西安理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 一般的物理或化学的方法或装置
更新日期:2026-04-06
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种鳞片状中空纤维气凝胶的制备方法,其特征在于,具体步骤如下:

步骤1,制备羟基化单层纳米片:

将质量比3:1三聚氰胺和硼酸按比例经水浴加热90℃溶于水中,干燥后在N2气氛下1200℃烧制2h后获得氮化硼;将BN分散在体积比为1:1异丙醇与去离子水混合溶液中,由超声波细胞破碎机超声处理,所得到的分散液离心干燥以获得单层羟基化BN纳米片;

步骤2,配制外壳内芯纺丝液:

将步骤1中所得纳米片加入到聚合物溶液中,按质量百分比由以下物质组成:纳米片4%~10%,PVDF 10%~20%,溶剂50%~66%,PVP成孔剂20%,以上组分总和为100%,制备得到外壳纺丝液;内芯纺丝液为45%酒精水溶液、甘油、45%DMF水溶液;

步骤3,制备鳞片状中空纤维:

将步骤2得到的外壳纺丝液置入壳层推进泵中,内芯纺丝液置入芯层推进泵中,进行同轴静电纺丝,获得鳞片状中空纤维;利用装有乙醇溶液的模具收集,收集得到鳞片状中空定向纤维;

步骤4,气凝胶疏水改性:

将步骤3收集的定向纤维经冷冻干燥得到的仿生气凝胶,随后放入20%~30%APTES水解乙醇水溶液中加热浸泡处理,加热温度为70℃~80℃,加热时间为5h~6h;沥水后,再在常温条件下,将气凝胶干燥。

2.根据权利要求1所述的一种鳞片状中空纤维气凝胶的制备方法,其特征在于超声功率为10~20W,超声时间为10h~20h。

3.根据权利要求1所述的一种鳞片状中空纤维气凝胶的制备方法,其特征在于,溶剂为四氢呋喃(THF)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中的任意一种。

4.根据权利要求1所述的一种鳞片状中空纤维气凝胶的制备方法,其特征在于,所述步骤3中静电纺丝参数为纺丝电压为15~20kv,接收距离为10~20cm,纺丝温度在20℃~30℃,湿度在10%~30%,外壳纺丝液推进速度为0.2mL/h~0.5mL/h,内芯纺丝液推进速度为:0.15mL/h~0.3mL/h。

5.根据权利要求1所述的一种鳞片状中空纤维气凝胶的制备方法,其特征在于,所述步骤4利用装有30%乙醇溶液接收纤维,定向纤维收集时间为2h~6h,冷冻温度为-20℃~-40℃,干燥时间为5h~8h。