[发明专利]一种PVA&氧化石墨烯复合纳米纤维膜的制备方法

说明书

本发明是一种PVA&氧化石墨烯复合纳米纤维膜的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：（1）PVA纺丝液的制备（2）小片层氧化石墨烯的制备（3）PVA&氧化石墨烯复合纺丝液的制备：将步骤（1）中制备的PVA纺丝液和步骤（2）得到分散液按一定比例混合，在一定温度下搅拌一段时间（4）将步骤（3）制备的PVA&氧化石墨烯复合纺丝液通过静电纺丝纺成纳米纤维膜。该方法制备的纺丝液通过微量注射泵在高压静电下纺出的纤维膜具有纤维直径细、孔洞小、抗拉强度高的优点，比传统无纺布滤膜具有更好的过滤性能，能够有效的防止PM2.5的吸入。

技术领域

本发明属于PVA纳米纤维膜制备领域，尤其涉及一种PVA&氧化石墨烯复合纳米纤维膜的制备方法。

背景技术

目前市场上的国内生产口罩均是由无纺布构成，而无纺布纤维直径太大，导致孔隙太大，只能防一些直径比较大的灰尘颗粒。而对于雾霾PM2.5则作用不大。而使用静电纺丝工艺制成的纯PVA纳米纤维膜，纤维直径小，孔隙小，但是强度较低，在实际使用中容易被破坏。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种PVA&氧化石墨烯复合纳米纤维膜的制备方法，在纺丝液里加入了小片层氧化石墨烯。利用氧化石墨烯与PVA之间形成的氢键来加强纤维的抗拉强度，并进一步减小滤膜的孔隙直径，从而能有效的防止雾霾PM2.5，加强PVA纳米纤维膜的抗拉强度。

为了达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明是一种PVA&氧化石墨烯复合纳米纤维膜的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：

（1）PVA纺丝液的制备：

a：一定量PVA溶于去离子水中，调节溶液至酸性；

b：配置表面活性剂溶液，将一定量的十二烷基硫酸钠配成一定量的溶液；

c：取一定量的十二烷基硫酸钠溶液滴加到PVA溶液中；

d：滴加完毕后，放到高温下反应一段时间；

（2）小片层氧化石墨烯的制备：

a：将一定量的可膨胀天然石墨粉加入到一定量的浓硫酸中，再缓慢加入一定量的发烟硝酸，冰浴搅拌后倒入去离子水中稀释，抽滤水洗后一定温度下干燥，后再一定功率下微波膨胀一定时间得到膨胀石墨；

b：取上述膨胀石墨加到一定量浓硫酸中，再加入一定量的过硫酸钾和五氧化二磷，一定温度下搅拌后倒入水中稀释、冷却、水洗、过滤、干燥得到预氧化石墨；

c：取上述预氧化石墨加入到一定量的浓硫酸中，再加入一定量的高锰酸钾搅拌后倒入去离子水稀释，冷却至室温后加入双氧水，而后倒入去离子水中稀释、静置一段时间、离心、水洗得到氧化石墨烯分散液；

（3）PVA & 氧化石墨烯复合纺丝液的制备：将步骤（1）中制备的PVA纺丝液和步骤（2）得到分散液按一定比例混合，在一定温度下搅拌一段时间；

（4）将步骤（3）制备的PVA & 氧化石墨烯复合纺丝液通过静电纺丝纺成纳米纤维膜。

本发明的进一步改进在于：在PVA纺丝液的制备的步骤a中，所述PVA的量为1-5g，配成的PVA溶液量为10-30ml，酸性溶液pH值为5-6。

本发明的进一步改进在于：在PVA纺丝液的制备的步骤b中，所述十二烷基硫酸钠的量为0.2-1g，配成10-20ml十二烷基硫酸钠溶液。

本发明的进一步改进在于：在PVA纺丝液的制备的步骤c中，所述十二烷基硫酸钠溶液量为10-20ml。