[发明专利]一种具有光催化性的透明PM2.5过滤膜及其制备方法

权利要求书

1.一种具有光催化性的透明PM2.5过滤膜的制备方法，其特征在于，PM2.5过滤膜为类三明治结构的复合纳米纤维膜，包括聚丙烯腈@TiO₂和聚酰胺-6，聚酰胺-6设置在类三明治结构的上层和下层，聚丙烯腈@TiO₂设置在类三明治结构的中间层，复合纳米纤维膜的纳米纤维直径分布为60～100nm，所述聚丙烯腈@TiO₂的孔隙率为80～85％，表面孔径为0.05～0.1μm，所述复合纳米纤维膜的透光率为70～75％，透气性为14450～14912mL/(cm²·h)，包括以下步骤：

S1、分别配制PAN@TiO₂纺丝液和聚酰胺-6纺丝液，其中，所述PAN@TiO₂纺丝液中掺杂有占PAN@TiO₂纺丝液质量百分数20％的TiO₂，将聚丙烯晴粉末缓慢加入N，N-二甲基甲酰胺溶液中，20～25℃磁力搅拌8～12h，再缓慢加入纳米二氧化钛粉末TiO₂，继续20～25℃搅拌8～12h，制备得到占总纺丝液质量分数6％～10％的PAN@TiO₂纺丝液，将聚酰胺-6颗粒溶于甲酸溶液，25℃磁力搅拌18～24h至聚酰胺-6颗粒完全溶解，制备得到质量百分数为12～16％的聚酰胺-6纺丝液，备用；

S2、将步骤S1制备的PAN@TiO₂纺丝液和聚酰胺-6纺丝液分别注入到静电纺丝机纺织喷头的两个储液筒内，将纺织喷头设置在静电纺丝机接收装置一侧并通过注射泵控制纺丝液的流速，在静电纺丝机的接收装置上设置锡箔纸，然后启动单针头纺丝分别对储液筒中的不同聚合物进行纺丝，在接收装置表面获得一层均匀透明的PAN@TiO₂/PA6纳米复合纤维膜，先开启聚酰胺-6纺丝液进行纺丝，收集20～30min获得一层聚酰胺-6纳米纤维膜作为基底；再开启PAN/TiO₂纺丝液进行纺丝，收集15～20min；最后再开启聚酰胺-6纺丝液进行纺丝，收集20～30min；

S3、将步骤S2中所得的PAN@TiO₂/PA6纳米复合纤维膜连带锡箔纸一起在60℃下真空干燥18h～24h，制得类三明治结构具有光催化性的透明PM2.5过滤膜。

2.根据权利要求1所述的一种具有光催化性的透明PM2.5过滤膜的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述聚丙烯晴粉末的分子量为150,000，所述纳米二氧化钛粉末的平均粒径为40～50nm。

3.根据权利要求1所述的一种具有光催化性的透明PM2.5过滤膜的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述聚酰胺-6颗粒的分子量为18000～20000。

4.根据权利要求1所述的一种具有光催化性的透明PM2.5过滤膜的制备方法，其特征在于，步骤S2中，纺丝电压为18～20kV，纺丝距离为18～20cm，喂液速度为0.5～0.8mL/h。