[发明专利]一种超疏水改性纳米纤维膜及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种用于膜蒸馏的超疏水改性纳米纤维膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)将疏水性高聚物、电解质与溶剂A混合得到高聚物纺丝溶液，经静电纺丝后得到纳米纤维膜；所述的电解质选自氯化锂、氯化钠或氯化钾，所述高聚物纺丝溶液中电解质的质量百分比浓度为0.001～0.01％；所述高聚物纺丝溶液的质量百分比浓度为4～15％；

(2)将碳纳米纤维、纳米碳颗粒分散于溶剂B中，分别得到碳纳米纤维分散液和纳米碳颗粒分散液，并依次涂覆于步骤(1)所述的纳米纤维膜上，干燥后得到前驱体；所述碳纳米纤维分散液和纳米碳颗粒分散液的浓度独立地选自0.05g/L～10g/L；所述的涂覆为喷枪喷涂；所述溶剂B为乙酸乙酯；

(3)对步骤(2)所得前驱体进行热压，得到所述的超疏水改性纳米纤维膜；

所述超疏水改性纳米纤维膜的平均孔径为0.1～0.85μm，孔隙率为60～90％，膜厚为60～200μm，水接触角为150°～170°。

2.根据权利要求1所述的超疏水改性纳米纤维膜的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述的疏水性高聚物选自聚偏二氟乙烯、聚苯乙烯、聚六氟丙烯-偏二氟乙烯共聚物、聚砜或聚醚砜；

所述的溶剂A选自真溶剂，或者是真溶剂与稀释剂组成的混合液；

所述的真溶剂选自N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、四氢呋喃、二甲基亚砜、碳酸二甲酯中的至少一种；

所述的稀释剂选自甲基乙基酮、丙酮、己烷、丁酮、乙酸乙酯中的至少一种。

3.根据权利要求1或2所述的超疏水改性纳米纤维膜的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述静电纺丝的工艺为：电压为8～40kV，纺丝溶液的推进速度为0.2～4mL/min，针尖到接收滚筒的距离为8～25cm，静电纺丝针头内径为0.1～1.0mm，纺丝过程空气的相对湿度为45±10％，环境温度为20±15℃，接收滚筒的转速为4～50r/min，静电纺丝时间为4～20小时。

4.根据权利要求1所述的超疏水改性纳米纤维膜的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述碳纳米纤维的直径为50～200nm，长度为10～100μm；

所述纳米碳颗粒的直径为10～80nm。

5.根据权利要求1所述的超疏水改性纳米纤维膜的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述纳米纤维膜上的碳纳米纤维沉积密度为5～100g/m²；纳米碳颗粒的沉积密度为5～50g/m²。

6.根据权利要求1所述的超疏水改性纳米纤维膜的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述的热压在真空中进行，热压时间为1～3h，热压温度为80～300℃，热压压力为0.2～5MPa。

7.一种根据权利要求1～6任一权利要求所述的方法制备的超疏水改性纳米纤维膜，其特征在于，包括纳米纤维膜和沉积在所述纳米纤维膜至少一个表面的复合超疏水层；

所述的复合超疏水层由碳纳米纤维网络和纳米碳颗粒组成。