[发明专利]尼龙6/壳聚糖/贵金属纳米纤维的制备方法

说明书

尼龙6/壳聚糖/贵金属纳米纤维的制备方法，具体制备步骤如下：(1)将尼龙6溶于甲酸中制备母液；(2)向母液中加入壳聚糖，得到尼龙6/壳聚糖混合溶液；(3)向尼龙6/壳聚糖混合溶液中加入金属盐，搅拌并静止后，得到尼龙6/壳聚糖/金属盐混合溶液；(4)将上述尼龙6/壳聚糖/金属盐混合溶液装入静电纺丝装置的注射器中，进行静电纺丝，得到尼龙6/壳聚糖/贵金属纳米纤维膜；利用壳聚糖和尼龙6易分相和表面迁移特性，能够使得贵金属纳米粒子在高压电场的作用下，突破纳米纤维表面能束缚，迁移到纤维表面，有利于提高染料降解效率；且上述方法成本低廉、清洁、绿色、高效的方法。

技术领域

本发明涉及一种纳米纤维的制备方法，尤其涉及一种尼龙6/壳聚糖/贵金属纳米纤维的制备方法。

背景技术

静电纺丝是一种广泛应用于制备纳米纤维的重要技术，与传统的方法不同，静电纺丝形成细纤维是基于聚合物溶液或熔体的粘弹性射流的单轴拉伸(或伸长)。通过静电力作为牵引力，将聚合物溶液或熔体带上高压静电，带电聚合物液滴在电场力作用下被拉伸，当电压达到一定值时，静电力克服聚合物溶液的表面张力从而迫使溶液从喷嘴喷出形成射流，在喷射过程中溶剂挥发或固化，最终落在接收板上形成纳米纤维膜。通过静电纺丝得到的纤维直径一般在数十纳米到几微米之间。

壳聚糖(CS)是一种十分重要的天然高分子材料，其分子链上含有大量的氨基和羟基，可以对金属离子形成很强的络合能力，因此壳聚糖在催化剂制备、金属废水处理等领域都有广泛的应用。然而，由于壳聚糖在酸性溶液中黏度较高，分子间与分子内存在强相互作用，致使其在纺丝过程中难以移动，导致纤维不连续，含珠状物，甚至纺丝断裂。静电混纺可以有效改善此类情况，尼龙6具有良好的物理机械性能，壳聚糖与尼龙6的静电混纺后制备的复合纤维可以兼顾尼龙6的韧性、耐磨性和壳聚糖的生物特性。

金属纳米颗粒广泛应用于催化、传感、环境、能源和生物医药等领域。将贵金属负载到纳米纤维中可以利用纳米纤维的极大比表面积增大金属纳米粒子与反应物的接触。

专利CN104511045A公开了一种含纳米银的聚乙烯醇/壳聚糖纳米纤维膜敷料及制备的方法，该纳米纤维膜敷料以聚乙烯醇和壳聚糖混合物为基材，通过静电纺丝将纳米银掺入到聚乙烯醇/壳聚糖纳米纤维膜中，然后利用戊二醛使纳米纤维膜交联得到抗水性抗菌纤维。然而，该方法采用的纳米银价格高、成本难以控制，且易变色，不利于生产和推广。

专利CN101502759公布了一种静电混纺尼龙6/壳聚糖超细纳米纤维膜的方法。采用甲酸与六氟异丙醇混合溶液作为溶剂，在水浴加热的条件下溶解尼龙6与壳聚糖，最终通过静电纺丝得到超细纳米纤维。然而该工艺采用的是混合溶剂，且需要在加热条件下尼龙6与壳聚糖才能完全溶解形成可纺的聚合物溶液。目前，采用静电纺丝技术制备尼龙6/壳聚糖/贵金属纳米纤维，未见报道。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种尼龙6/壳聚糖/贵金属纳米纤维的制备方法，其特点是在不采用混合溶剂的情况下，使用单一溶剂，通过加入金属盐，有效降低尼龙6和壳聚糖混合溶液的黏度，使得混合溶液能进行静电纺丝，得到0价贵金属颗粒填充的尼龙6/壳聚糖/贵金属纳米复合纤维。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：1.尼龙6/壳聚糖/贵金属纳米纤维的制备方法，其特征在于包括如下具体步骤：

(1)将尼龙6溶于甲酸中，制备母液；

(2)向所述的母液中加入壳聚糖，壳聚糖与尼龙6的重量比为10％-45％，搅拌5-72h，得到尼龙6/壳聚糖混合溶液；

(3)向尼龙6/壳聚糖混合溶液中加入金属盐，金属盐与尼龙6/壳聚糖的总质量比为1％-10％，搅拌24-48h后，静止4-8h，得到尼龙6/壳聚糖/金属盐混合溶液；(4)将上述尼龙6/壳聚糖/金属盐混合溶液装入静电纺丝装置的注射器中，进行静电纺丝，电纺的电压为5kv-20kv，喷出流速为1μl/min-20μl/min，得到尼龙6/壳聚糖/贵金属纳米纤维膜。