[发明专利]一种表面具有羧基功能基元的聚酰亚胺纳米纤维膜及其制备方法

权利要求书

1.一种表面具有羧基功能基元的聚酰亚胺纳米纤维膜，其特征在于，纳米纤维的直径为50~600nm，纤维膜的厚度为15~100um，羧基占纤维膜整体含量的0.5~10重量%，其中，多元胺单体中含羧基功能基元的多元胺的含量为2～40mol％；所述表面具有羧基功能基元的聚酰亚胺纳米纤维膜的拉伸强度为20.6-50MPa，纤维膜的孔隙率为50-95％；

所述表面具有羧基功能基元的聚酰亚胺纳米纤维膜的制备方法，包括如下步骤：

A：采用溶液缩聚法合成含羧基功能基元的聚酰胺酸溶液，通过静电纺丝，制备得到含羧基功能基元的聚酰胺酸纳米纤维膜；

B：将步骤A得到的聚酰胺酸纳米纤维膜进行热处理，得到部分环化的聚酰胺酸纳米纤维膜；

C：将步骤B得到的部分环化聚酰胺酸纳米纤维膜置于浓度为0.005~0.025wt%稀氨水溶液中处理8s~5min，稀氨水溶液为过量使用；

D：将经步骤C处理后的聚酰胺酸纳米纤维膜浸入去离子水中进行静置0.5~12h，去离子水为过量使用；

E：将经步骤D处理后的聚酰胺酸纳米纤维膜置于浓度为0.3~1wt%酸溶液中酸化10min~5h，酸溶液为过量使用;

F：将经步骤E处理后的聚酰胺酸纳米纤维膜进行热处理，制得羧基功能基元处于聚酰亚胺纳米纤维表面的聚酰亚胺纳米纤维膜。

2.按照权利要求1所述的聚酰亚胺纳米纤维膜，其中，所述表面具有羧基功能基元的聚酰亚胺纳米纤维膜的孔隙率为60-92%。

3.按照权利要求1所述的聚酰亚胺纳米纤维膜，其中，纤维膜的厚度为15～80um，羧基含量占纤维膜整体含量的0.5～8重量％。

4.按照权利要求1所述的聚酰亚胺纳米纤维膜，其中，步骤A中多元胺单体中，含羧基功能基元的多元胺的含量为2~40mol%。

5.按照权利要求1所述的聚酰亚胺纳米纤维膜，其中，步骤B中的热处理温度为120-350℃，保温时间0.5-4h。

6.按照权利要求1所述的聚酰亚胺纳米纤维膜，其中，步骤C中的稀氨水浓度为0.006~0.023wt%，处理时间为8s~3min。

7.按照权利要求1所述的聚酰亚胺纳米纤维膜，其中，步骤D中的去离子水温度为20-55℃，静置时间为0.6~10h。

8.按照权利要求1所述的聚酰亚胺纳米纤维膜，其中，步骤E中的酸溶液浓度为0.4~0.9wt%，酸化时间为15min~4h。