CN110106627B - 一种碳酸氧铋-聚环氧乙烷膜的制备方法及其应用 - Google Patents

一种碳酸氧铋-聚环氧乙烷膜的制备方法及其应用 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种碳酸氧铋‑聚环氧乙烷膜的制备方法,其采用聚环氧乙烷、季戊四醇三丙烯酸酯溶液和溶剂制备纺丝液,以制备交联静电纺丝纤维膜;采用聚环氧乙烷、碳酸氧铋无机材料、季戊四醇三丙烯酸酯溶液和溶剂制备纺丝液,以制备的交联静电纺丝纤维膜作为接收基底进行静电纺丝,将所得的纤维膜隔氧处理后进行电子束辐照处理,得到碳酸氧铋‑聚环氧乙烷复合交联静电纺丝纤维膜。本发明还涉及采用上述制备方法制得的碳酸氧铋‑聚环氧乙烷膜及其应用。本发明利用电子束提供能量,季戊四醇三丙烯酸酯作为接枝单体,将聚环氧乙烷纤维膜交联改性,以提高纤维膜的耐溶剂性、耐热性,易于回收,且进一步提高复合纤维的光催化性能,可用于有机污水处理。

Description

一种碳酸氧铋-聚环氧乙烷膜的制备方法及其应用
技术领域
本发明涉及复合材料技术领域,尤其涉及一种碳酸氧铋-聚环氧乙烷膜的制 备方法及其应用。
背景技术
碳酸氧铋是一种n型半导体材料,其带隙在2.8-3.5eV之间,在可见光或者 太阳光下均表现出较高的光催化活性,可以用于处理含染料废水。但是碳酸氧铋 呈粉末状,直接作为光催化剂用于降解水体中的染料时易散落,不易回收。
静电纺丝是一种简单、方便且有效地制备纤维膜的技术。通过静电纺丝技术 制备纤维材料,具有制造设备简单,工艺技术容易控制等优点,已经广泛应用于 制备有机无机复合材料纤维,这能大大改善无机材料不易回收的缺点。
聚环氧乙烷是一种无毒亲水的聚合物,其在生物医学领域应用甚广。通过静 电纺丝的制备方法,聚环氧乙烷溶液通过强静电力从毛细管喷出,可以获得直径 均一,形貌规整的聚合物纤维。但聚环氧乙烷在水中的高度溶解性限制了它的应 用。
电子束辐照,通过辐射使大分子聚合物主链断裂和交联,从而改变聚合物物 理性质。通过辐射交联,能有效改善高聚物的可溶性,使其不溶于无机和有机溶 剂,对其后续应用提供便利。由此可利用电子束辐照方法对聚环氧乙烷进行改性, 使聚环氧乙烷交联,获得热稳定性和耐溶剂性的改善。
但现有技术中并未有任何可将碳酸氧铋和聚环氧乙烷结合制备纤维膜的报 道。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的缺陷,提供一种碳酸氧铋-聚环氧乙烷 膜的制备方法及其应用,其可将碳酸氧铋和聚环氧乙烷结合,可通过改善聚环氧 乙烷纤维膜的稳定性和耐溶剂性,实现碳酸氧铋的回收利用。
为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
本发明的第一个目的是提供一种碳酸氧铋-聚环氧乙烷膜的制备方法,其包 括如下步骤:
步骤(一)采用聚环氧乙烷(PEO)、季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)溶液 和溶剂制备纺丝液,并通过静电纺丝和电子束辐照制备交联静电纺丝纤维膜;
步骤(二)采用聚环氧乙烷(PEO)、碳酸氧铋无机材料(Bi2O2CO3)、季 戊四醇三丙烯酸酯(PETA)溶液和溶剂制备纺丝液,以步骤(一)获得的交联 静电纺丝纤维膜作为接收基底进行静电纺丝,将所得的纤维膜隔氧处理后进行电 子束辐照处理,得到碳酸氧铋-聚环氧乙烷复合交联静电纺丝纤维膜。
为了进一步优化上述制备方法,本发明采取的技术措施还包括:
进一步地,步骤(一)中所述交联静电纺丝纤维膜的制备步骤包括:
(A)聚环氧乙烷配制前驱体溶液,添加季戊四醇三丙烯酸酯溶液,与溶剂 混合制备纺丝液;
(B)将步骤(A)制备的所述纺丝液盛装在静电纺丝装置注射器中,注射 器针头与高压发生器正极连接,铝箔滚筒接收器与高压接受器负极连接,进行电 纺,静电纺丝出的纤维膜承接在所述铝箔滚筒接收器上;
(C)将步骤(B)所得的所述纤维膜进行隔氧处理,并进行电子束辐照处 理,得到交联静电纺丝纤维膜;
进一步地,步骤(二)中所述碳酸氧铋-聚环氧乙烷复合交联静电纺丝纤维 膜的制备步骤包括:
(a)聚环氧乙烷配制前驱体溶液,添加碳酸氧铋无机材料,添加季戊四醇 三丙烯酸酯溶液,与溶剂混合制备纺丝液;
(b)将步骤(a)制备的所述纺丝液盛装在静电纺丝装置注射器中,注射器 针头与高压发生器正极连接,铝箔滚筒接收器与高压接受器负极连接,将步骤 (C)得到的所述交联静电纺丝纤维膜作为接收基底进行电纺,静电纺丝出的纤 维膜承接在所述铝箔滚筒接收器上;
(c)将步骤(b)所得的纤维膜进行隔氧处理,并进行电子束辐照处理,得 到碳酸氧铋-聚环氧乙烷复合交联静电纺丝纤维膜。
进一步地,所述步骤(A)中,以纺丝液的总质量计,所述聚环氧乙烷占8~15%。
进一步地,所述步骤(A)中,以纺丝液的总质量计,所述季戊四醇三丙烯 酸酯占1~3%。
进一步地,所述步骤(A)中,所述溶剂包括二氯甲烷(DCM)、二甲基甲 酰胺(DMF)中的至少一种。
进一步地,所述步骤(A)中,各试剂的混合步骤如下:将聚环氧乙烷加入 溶剂中混合1.5~3h,再加入季戊四醇三丙烯酸酯溶液避光混合5~15min。
进一步地,所述步骤(B)中,注射器喷丝头内径为0.33mm,注射器喷丝 头与滚筒接收器表面距离为8~15cm,施加电压为10~20kV。
进一步地,所述步骤(B)中,注射器推进速度为8~18μL·min-1,滚筒接收 速度为60~100rpm,注射器推注水平往复移动距离为22~30mm,保证静电纺丝 得到均匀的纤维膜。
进一步地,所述步骤(C)中,所述隔氧处理为纤维膜装袋通氮气隔氧封口。
进一步地,所述步骤(C)中,所述电子束辐照为水平照射,剂量为90~300 kGy,保证纤维膜均匀受到辐照。
进一步地,所述步骤(a)中,以纺丝液的总质量计,所述聚环氧乙烷占5~10%。
进一步地,所述步骤(a)中,以纺丝液的总质量计,所述碳酸氧铋无机材 料占5~10%。
进一步地,所述步骤(a)中,以纺丝液的总质量计,所述季戊四醇三丙烯 酸酯占1~3%。
进一步地,所述步骤(a)中,所述溶剂包括二氯甲烷、二甲基甲酰胺中的 至少一种。
进一步地,所述步骤(a)中,各试剂的混合步骤如下:将聚环氧乙烷加入 溶剂中混合0.5~1.5h,再加入季戊四醇三丙烯酸酯溶液避光混合5~15min,再 加入碳酸氧铋无机材料混合0.5~1.5h。
进一步地,所述步骤(b)中,注射器喷丝头内径为0.60mm,注射器喷丝 头与滚筒接收器表面距离为8~15cm,施加电压为15~20kV。
进一步地,所述步骤(b)中,注射器推进速度为18~35μL·min-1,滚筒接收 速度为60~100rpm,注射器推注水平往复移动距离为25~35mm,保证静电纺丝得 到均匀的纤维膜。
进一步地,所述步骤(c)中,所述隔氧处理为纤维膜装袋通氮气隔氧封口。
进一步地,所述步骤(c)中,所述电子束辐照为水平照射,剂量为90~300 kGy,保证纤维膜均匀受到辐照。
本发明的第二个目的是提供一种由任一上述的制备方法制得的碳酸氧铋-聚 环氧乙烷膜。
本发明的第三个目的是一种由任一上述的制备方法制得的碳酸氧铋-聚环氧 乙烷膜在污水处理中的应用。
进一步地,所述碳酸氧铋-聚环氧乙烷膜作为光催化剂使用。
与现有技术相比,本发明采用上述技术方案具有以下有益效果:
本发明在制备过程中利用电子束提供能量,季戊四醇三丙烯酸酯作为接枝单 体,将聚环氧乙烷纤维膜交联改性,聚合物形成三维网状结构,可以提高纤维膜 的耐溶剂性、耐热性,易于回收,获得的复合纳米纤维对进一步提高复合纤维的 光催化性能有积极的意义,可用于有机污水处理。
附图说明
图1为本发明实施例1制得的碳酸氧铋/聚环氧乙烷膜的扫描电镜图;
图2为本发明实施例2制得的碳酸氧铋/聚环氧乙烷膜的扫描电镜图;
图3为本发明实施例3制得的碳酸氧铋/聚环氧乙烷膜的扫描电镜图;
图4为本发明一实施例制得的碳酸氧铋/聚环氧乙烷膜对甲基橙的去除曲线 图。
具体实施方式
本发明提供一种碳酸氧铋-聚环氧乙烷膜的制备方法,其包括如下步骤:步 骤(一)采用聚环氧乙烷、季戊四醇三丙烯酸酯溶液和溶剂制备纺丝液,并通过 静电纺丝和电子束辐照制备交联静电纺丝纤维膜;步骤(二)采用聚环氧乙烷、 碳酸氧铋无机材料、季戊四醇三丙烯酸酯溶液和溶剂制备纺丝液,以步骤(一) 获得的交联静电纺丝纤维膜作为接收基底进行静电纺丝,将所得的纤维膜隔氧处 理后进行电子束辐照处理,得到碳酸氧铋-聚环氧乙烷复合交联静电纺丝纤维膜。 本发明还涉及采用上述制备方法制得的碳酸氧铋-聚环氧乙烷膜及其应用。
具体而言,上述碳酸氧铋-聚环氧乙烷膜的制备方法包括:
(1)聚环氧乙烷(PEO)配制前驱体溶液,以二氯甲烷(DCM)与二甲基 甲酰胺(DMF)混合溶液作为有机溶剂,并添加占纺丝液总质量1~3%的季戊四 醇三丙烯酸酯(PETA)溶液,将上述试剂混合制备纺丝液,所述纺丝液中聚环 氧乙烷总的质量分数为8%~15%;
(2)将步骤(1)所述纺丝液盛装在静电纺丝装置注射器中,注射器针头与 高压发生器正极连接,铝箔接收器与高压接受器负极连接,进行电纺,静电纺丝 出的纤维膜承接在铝箔滚筒接收器上。在本发明中,注射器喷丝头内径为0.33 mm,注射器喷丝头与滚筒接收器表面距离为8~15cm,施加电压为10~20kV, 注射器推进速度为8~18μL·min-1,滚筒接收速度为60~100rpm,注射器推注水 平往复移动距离为22~30mm,保证静电纺丝得到均匀的纤维膜。
(3)将步骤(2)得到的纤维膜装袋通氮气隔氧封口;
(4)将步骤(3)得到的纤维膜进行电子束辐照处理,得到交联的静电纺丝 纤维膜。在本发明中,电子束辐照剂量为90~300kGy,水平照射,保证纤维膜 均匀受到辐照;
(5)聚环氧乙烷(PEO)配制前驱体溶液,添加碳酸氧铋(Bi2O2CO3)无 机材料,以二氯甲烷(DCM)与二甲基甲酰胺(DMF)混合溶液作为有机溶剂, 并添加占纺丝液总质量1~3%的季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)溶液混匀,将所述 静电纺丝前驱体溶液和溶剂混合制备纺丝液,所述纺丝液中聚环氧乙烷总的质量 分数为5~10%,碳酸氧铋(Bi2O2CO3)无机材料的质量分数为5~10%;
(6)将步骤(5)所述纺丝液盛装在静电纺丝装置注射器中,注射器针头与 高压发生器正极连接,铝箔接收器与高压接受器负极连接,将步骤(4)得到的 交联纤维膜作为接收基底进行电纺,静电纺丝出的纤维膜承接在铝箔滚筒接收器 上。在本实验中,注射器喷丝头内径为0.60mm,注射器喷丝头与滚筒接收器表 面距离为8~15cm,施加电压为15~20kV,注射器推进速度为18~35μL·min-1, 滚筒接收速度为60~100rpm,注射器推注水平往复移动距离为25~35mm,保证 得到均匀的静电纺丝纤维膜;
(7)将步骤(6)所得纤维膜装袋通氮气隔氧封口;
(8)将步骤(7)得到纤维进行电子束辐照处理,得到复合交联静电纺丝纤 维膜。在本实验中,电子束辐照剂量为90~300kGy,水平照射,保证纤维膜均 匀受到辐照。
下面结合附图和实施例,对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施 例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案,而不能以此来限制本发明的保护范 围。
实施例1
(a)将0.5159g聚环氧乙烷加入4mL有机溶剂(包含2mL二氯甲烷和2mL 二甲基甲酰胺)中,磁力搅拌(500rpm)约2h;
(b)将0.1032g季戊四醇三丙烯酸酯(即加入占纺丝液总质量2%的季戊四 醇三丙烯酸酯溶液)加入步骤(a)中所得溶液,避光磁力搅拌(500rpm)约10 min;
(c)将步骤(b)所得溶液盛装在静电纺丝装置注射器中,使用内径为0.33 mm的喷丝头,调节注射器喷丝头与滚筒接收器表面距离为15cm,注射器推进 速度为12μL·min-1,滚筒接收速度为100rpm,注射器推注水平往复移动距离为 22mm,将注射器针头与高压发生器正极连接,铝箔接收器与高压接受器负极连 接,调节电压为15kV,进行电纺,静电纺丝出的纤维膜承接在铝箔滚筒接收器 上。
(d)将步骤(c)所得静电纺丝纤维盛装在辐照袋中,通入氮气隔绝袋中氧 气,将袋子封口;
(e)将步骤(d)所得纤维封口袋进行水平电子束辐照处理,将纤维辐照交 联,辐照剂量是210kGy,制备交联静电纺丝纤维膜;
(f)将0.2640g聚环氧乙烷加入4mL有机溶剂(包含2mL二氯甲烷和2mL 二甲基甲酰胺)中,磁力搅拌(500rpm)约1h;
(g)将0.0528g季戊四醇三丙烯酸酯(即加入占纺丝液总质量1%的季戊四 醇三丙烯酸酯溶液)加入步骤(f)中所得溶液,避光磁力搅拌(500rpm)约10 min;
(h)将0.4223g碳酸氧铋加入步骤(g)中所得溶液,磁力搅拌(500rpm) 约1h;
(i)将步骤(h)中所得纺丝液盛装在静电纺丝装置注射器中,使用内径为 0.60mm的喷丝头,调节注射器喷丝头与滚筒接收器表面距离为15cm,注射器 推进速度为35μL·min-1,滚筒接收速度为100rpm,注射器推注水平往复移动距 离为25mm,将注射器针头与高压发生器正极连接,铝箔接收器与高压接受器负 极连接,调节电压为15kV,进行电纺,静电纺丝出的纤维膜承接在以步骤(d) 中所得的交联静电纺丝纤维膜为基底的滚筒接收器上。
(j)将步骤(i)所得静电纺丝纤维盛装在辐照袋中,通入氮气将袋中氧气 隔绝,将袋子封口;
(k)将步骤(j)所得纤维封口袋进行水平电子束辐照处理,将纤维辐照交 联,辐照剂量是210kGy,制备碳酸氧铋-聚环氧乙烷复合交联静电纺丝纤维膜。
实施例2
(a)将0.4681g聚环氧乙烷加入4mL有机溶剂(4mL二氯甲烷)中,磁 力搅拌(500rpm)约1.5h;
(b)将0.0691g季戊四醇三丙烯酸酯(即加入占纺丝液总质量1.2%的季戊 四醇三丙烯酸酯溶液)加入步骤(a)中所得溶液,避光磁力搅拌(500rpm)约 5min;
(c)将步骤(b)所得溶液盛装在静电纺丝装置注射器中,使用内径为0.33 mm的喷丝头,调节注射器喷丝头与滚筒接收器表面距离为8cm,注射器推进速 度为8μL·min-1,滚筒接收速度为60rpm,注射器推注水平往复移动距离为25 mm,将注射器针头与高压发生器正极连接,铝箔接收器与高压接受器负极连接, 调节电压为10kV,进行电纺,静电纺丝出的纤维膜承接在铝箔滚筒接收器上。
(d)将步骤(c)所得静电纺丝纤维盛装在辐照袋中,通入氮气隔绝袋中氧 气,将袋子封口;
(e)将步骤(d)所得纤维封口袋进行水平电子束辐照处理,将纤维辐照交 联,辐照剂量是90kGy,制备交联静电纺丝纤维膜;
(f)将0.4837g聚环氧乙烷加入4mL有机溶剂(包含4mL二甲基甲酰胺) 中,磁力搅拌(500rpm)约0.5h;
(g)将0.0967g季戊四醇三丙烯酸酯(即加入占纺丝液总质量2%的季戊四 醇三丙烯酸酯溶液溶液)加入步骤(f)中所得溶液,避光磁力搅拌(500rpm) 约5min;
(h)将0.3023g碳酸氧铋加入步骤(g)中所得溶液,磁力搅拌(500rpm) 约0.5h;
(i)将步骤(h)中所得纺丝液盛装在静电纺丝装置注射器中,使用内径为 0.60mm的喷丝头,调节注射器喷丝头与滚筒接收器表面距离为8cm,注射器推 进速度为18μL·min-1,滚筒接收速度为60rpm,注射器推注水平往复移动距离为 28mm,将注射器针头与高压发生器正极连接,铝箔接收器与高压接受器负极连 接,调节电压为18kV,进行电纺,静电纺丝出的纤维膜承接在以步骤(d)中 所得的交联静电纺丝纤维膜为基底的滚筒接收器上。
(j)将步骤(i)所得静电纺丝纤维盛装在辐照袋中,通入氮气将袋中氧气 隔绝,将袋子封口;
(k)将步骤(j)所得纤维封口袋进行水平电子束辐照处理,将纤维辐照交 联,辐照剂量是90kGy,制备碳酸氧铋-聚环氧乙烷复合交联静电纺丝纤维膜。
实施例3
(a)将0.7971g聚环氧乙烷加入4mL有机溶剂(包含1.5mL二氯甲烷和 2.5mL二甲基甲酰胺)中,磁力搅拌(500rpm)约3h;
(b)将0.1594g季戊四醇三丙烯酸酯(即加入占纺丝液总质量3.0%的季戊 四醇三丙烯酸酯溶液溶液)加入步骤(a)中所得溶液,避光磁力搅拌(500rpm) 约15min;
(c)将步骤(b)所得溶液盛装在静电纺丝装置注射器中,使用内径为0.33 mm的喷丝头,调节注射器喷丝头与滚筒接收器表面距离为12cm,注射器推进 速度为18μL·min-1,滚筒接收速度为80rpm,注射器推注水平往复移动距离为 30mm,将注射器针头与高压发生器正极连接,铝箔接收器与高压接受器负极连 接,调节电压为20kV,进行电纺,静电纺丝出的纤维膜承接在铝箔滚筒接收器 上。
(d)将步骤(c)所得静电纺丝纤维盛装在辐照袋中,通入氮气隔绝袋中氧 气,将袋子封口;
(e)将步骤(d)所得纤维封口袋进行水平电子束辐照处理,将纤维辐照交 联,辐照剂量是300kGy,制备交联静电纺丝纤维膜;
(f)将0.3060g聚环氧乙烷加入4mL有机溶剂(包含3mL二氯甲烷和1mL 二甲基甲酰胺)中,磁力搅拌(500rpm)约1.5h;
(g)将0.0612g季戊四醇三丙烯酸酯(即加入占纺丝液总质量1.1%的季戊 四醇三丙烯酸酯溶液溶液)加入步骤(f)中所得溶液,避光磁力搅拌(500rpm) 约15min;
(h)将0.2785g碳酸氧铋加入步骤(g)中所得溶液,磁力搅拌(500rpm) 约1.5h;
(i)将步骤(h)中所得纺丝液盛装在静电纺丝装置注射器中,使用内径为 0.60mm的喷丝头,调节注射器喷丝头与滚筒接收器表面距离为13cm,注射器 推进速度为27μL·min-1,滚筒接收速度为90rpm,注射器推注水平往复移动距离 为35mm,将注射器针头与高压发生器正极连接,铝箔接收器与高压接受器负极 连接,调节电压为20kV,进行电纺,静电纺丝出的纤维膜承接在以步骤(d) 中所得的交联静电纺丝纤维膜为基底的滚筒接收器上。
(j)将步骤(i)所得静电纺丝纤维盛装在辐照袋中,通入氮气将袋中氧气 隔绝,将袋子封口;
(k)将步骤(j)所得纤维封口袋进行水平电子束辐照处理,将纤维辐照交 联,辐照剂量是300kGy,制备碳酸氧铋-聚环氧乙烷复合交联静电纺丝纤维膜。
验证实施例
对上述实施例制备的碳酸氧铋-聚环氧乙烷复合交联静电纺丝纤维膜进行扫 描电镜分析和吸附-光催化性能实验。
制得的碳酸氧铋-聚环氧乙烷复合交联静电纺丝纤维膜无机物颗粒清晰可见 分布均匀,纺丝纤维铺排均匀,形态完整。实施例1~3制得的碳酸氧铋-聚环氧 乙烷静电纺丝纤维交联膜扫描电镜分析的结果如图1~3所示。
碳酸氧铋-聚环氧乙烷复合交联静电纺丝纤维膜对甲基橙均能进行有效吸 附,且具有较好的降解率。其吸附-光催化性能实验步骤如下:将碳酸氧铋/聚环 氧乙烷静电纺丝纤维交联膜加入20ppm的甲基橙溶液中,避光吸附30min,再 在紫外光照射下降解2h,每隔20min取样,随着光催实验的进行,甲基橙溶液 颜色逐渐变浅,直至无色,用紫外分光光度计测试降解情况,实施例1制得的制 得的碳酸氧铋-聚环氧乙烷静电纺丝纤维交联膜的降解结果如图4所示,打开紫 外灯光照降解2h后,降解率达到78%,其中降解作用为主要去除作用。
由上述实施例可知,本发明在制备过程中利用电子束提供能量,季戊四醇三 丙烯酸酯作为接枝单体,将聚环氧乙烷纤维膜交联改性,聚合物形成三维网状结 构,可以提高纤维膜的耐溶剂性、耐热性,易于回收,获得的复合纳米纤维对进 一步提高复合纤维的光催化性能有积极的意义,可用于有机污水处理。
以上对本发明的具体实施例进行了详细描述,但其只作为范例,本发明并不 限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言,任何对本发明进行的 等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此,在不脱离本发明的精神和范围 下所作的均等变换和修改,都应涵盖在本发明的范围内。

Claims (10)

1.一种碳酸氧铋-聚环氧乙烷膜的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤(一)采用聚环氧乙烷、季戊四醇三丙烯酸酯溶液和溶剂制备纺丝液,并通过静电纺丝和电子束辐照制备交联静电纺丝纤维膜;
步骤(二)采用聚环氧乙烷、碳酸氧铋无机材料、季戊四醇三丙烯酸酯溶液和溶剂制备纺丝液,以步骤(一)获得的交联静电纺丝纤维膜作为接收基底进行静电纺丝,将所得的纤维膜隔氧处理后进行电子束辐照处理,得到碳酸氧铋-聚环氧乙烷复合交联静电纺丝纤维膜。
2.根据权利要求1所述的一种碳酸氧铋-聚环氧乙烷膜的制备方法,其特征在于,步骤(一)中所述交联静电纺丝纤维膜的制备步骤包括:
(A)聚环氧乙烷配制前驱体溶液,添加季戊四醇三丙烯酸酯溶液,与溶剂混合制备纺丝液;
(B)将步骤(A)制备的所述纺丝液盛装在静电纺丝装置注射器中,注射器针头与高压发生器正极连接,铝箔接收器与高压接受器负极连接,进行电纺,静电纺丝出的纤维膜承接在所述铝箔滚筒接收器上;
(C)将步骤(B)所得的所述纤维膜进行隔氧处理,并进行电子束辐照处理,得到交联静电纺丝纤维膜;
步骤(二)中所述碳酸氧铋-聚环氧乙烷复合交联静电纺丝纤维膜的制备步骤包括:
(a)聚环氧乙烷配制前驱体溶液,添加碳酸氧铋无机材料,添加季戊四醇三丙烯酸酯溶液,与溶剂混合制备纺丝液;
(b)将步骤(a)制备的所述纺丝液盛装在静电纺丝装置注射器中,注射器针头与高压发生器正极连接,铝箔接收器与高压接受器负极连接,将步骤(C)得到的所述交联静电纺丝纤维膜作为接收基底进行电纺,静电纺丝出的纤维膜承接在所述铝箔滚筒接收器上;
(c)将步骤(b)所得的纤维膜进行隔氧处理,并进行电子束辐照处理,得到碳酸氧铋-聚环氧乙烷复合交联静电纺丝纤维膜。
3.根据权利要求2所述的一种碳酸氧铋-聚环氧乙烷膜的制备方法,其特征在于,所述步骤(A)中,以纺丝液的总质量计,所述聚环氧乙烷占8~15%,所述季戊四醇三丙烯酸酯占1~3%,所述溶剂包括二氯甲烷、二甲基甲酰胺中的至少一种。
4.根据权利要求2所述的一种碳酸氧铋-聚环氧乙烷膜的制备方法,其特征在于,所述步骤(a)中,以纺丝液的总质量计,所述聚环氧乙烷占5~10%,所述碳酸氧铋无机材料占5~10%,所述季戊四醇三丙烯酸酯占1~3%,所述溶剂包括二氯甲烷、二甲基甲酰胺中的至少一种。
5.根据权利要求2所述的一种碳酸氧铋-聚环氧乙烷膜的制备方法,其特征在于,所述步骤(B)中,注射器喷丝头内径为0.33mm,注射器喷丝头与滚筒接收器表面距离为8~15cm,施加电压为10~20kV;注射器推进速度为8~18μL·min-1,滚筒接收速度为60~100rpm,注射器推注水平往复移动距离为22~30mm。
6.据权利要求2所述的一种碳酸氧铋-聚环氧乙烷膜的制备方法,其特征在于,所述步骤(b)中,注射器喷丝头内径为0.60mm,注射器喷丝头与滚筒接收器表面距离为8~15cm,施加电压为15~20kV;注射器推进速度为18~35μL·min-1,滚筒接收速度为60~100rpm,注射器推注水平往复移动距离为25~35mm。
7.据权利要求2所述的一种碳酸氧铋-聚环氧乙烷膜的制备方法,其特征在于,所述电子束辐照为水平照射,剂量为90~300kGy;所述隔氧处理为纤维膜装袋通氮气隔氧封口。
8.据权利要求2所述的一种碳酸氧铋-聚环氧乙烷膜的制备方法,其特征在于,所述溶剂为二氯甲烷(DCM)与二甲基甲酰胺(DMF)的混合物。
9.一种由权利要求1~8中任一项所述的制备方法制得的碳酸氧铋-聚环氧乙烷膜。
10.一种由权利要求1~8中任一项所述的制备方法制得的碳酸氧铋-聚环氧乙烷膜在污水处理中的应用。
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