CN103924313A - 一种聚离子液体功能化纳米纤维的制备方法及其应用技术 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种聚离子液体功能化纳米纤维的制备方法及其应用技术，所述制备方法包括以下步骤:（1）制备聚离子液体；（2）将所述聚离子液体与基底材料混合并溶解于溶剂中，形成混合溶液；（3）利用静电纺丝法将所述混合溶液纺制成聚离子液体功能化纳米纤维；所述应用技术包括将上述聚离子液体功能化纳米纤维置于基底面料内部或表面，制作成防辐射装备，以吸附或过滤I131的辐射危害。本发明根据吸附原理和静电纺丝技术，利用特定聚离子液体，设计和制备了一种具有高效吸附作用的聚离子液体功能化纳米纤维及其一系列防辐射装备，可以高效吸附、隔离和去除环境中的I131，具有吸附量大，吸附效果好等优点，能够有效降低辐射危害。

Description

一种聚离子液体功能化纳米纤维的制备方法及其应用技术
技术领域
本发明涉及防辐射材料技术领域，特别是涉及一种根据吸附原理设计的可以防护放射性物质碘131（I131）的聚离子液体功能化纳米纤维材料及其应用。
背景技术
I131主要来自核裂变的产物，包括大气层核试验放射性落下灰、核电站运行和重大核事故放射性释放，而生产和核医学应用是造成放射性碘污染环境及其对人体造成甲状腺剂量的主要来源。
I131损害人体的方式一般有如下两种：一种是外放式，另一种是吸收式，外放式指I131在人体外产生核辐射并作用在人体上，这种方式相对于吸收式危害比较轻，一般只要远离辐射源即这些同位素就可以了，只要不是在短时间内吸收了大剂量的辐射，一般不会对人体产生太大的影响；吸收式是指I131被吸收入人体之后，在人体中产生辐射损伤人体，这种方式危害非常大，其原因有两个方面：一是没有皮肤对辐射的阻挡，辐射能够比较轻松地攻击人体的细胞；二是I131被吸收到人体后比较难于去除，若是被细胞吸收，则有可能囤积在人体中，对人体造成持续的危害。放射性碘的生物学危害表现在其对甲状腺功能的损伤、对腺体病理组织学的改变，直到诱发甲状腺肿瘤。 
因此，在核电泄露等突发事件中，防止I131接近和进入人体非常必要。 
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种聚离子液体功能化纳米纤维的制备方法及其应用技术，能够制备出可以吸附环境中放射性碘的纤维材料及其一系列防辐射装备，用于吸附、隔离和去除环境中的I131，以降低辐射危害。 
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种聚离子液体功能化纳米纤维的制备方法，包括以下步骤: 
（1）制备聚离子液体；
（2）将所述聚离子液体与基底材料混合并溶解于溶剂中，形成混合溶液；
（3）利用静电纺丝法将所述混合溶液纺制成聚离子液体功能化纳米纤维。
在本发明一个较佳实施例中，所述聚离子液体为1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐、1-乙基-3-甲基咪唑二腈胺盐、1-丁基-3-甲基咪唑氯盐、1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、1-(4-乙烯基苄基)-3-丁基咪唑四硼酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑三氟甲磺酰亚胺盐、1-丁基-3-甲基咪唑三氟甲磺酸盐、1-羟乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、1-胺乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、1-腈丙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、1-乙氧基乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、1-烯丙基-3甲基咪唑氯盐中至少一种的聚合物。 
在本发明一个较佳实施例中，所述基底材料为聚氧乙烯、聚乙烯醇、聚萘二甲酸乙二酯、聚苯胺、聚丙烯酸、聚丙烯腈、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚N-异丙基丙烯酰胺、聚醋酸乙烯及其衍生物中的至少一种。 
为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种聚离子液体功能化纳米纤维的应用技术，将上述的聚离子液体功能化纳米纤维置于基底面料内部或表面，制作成防辐射装备，以吸附或过滤I131的辐射危害。 
在本发明一个较佳实施例中，所述防辐射装备包括空调过滤器，通风系统过滤器，水过滤器，防辐射窗帘、纱窗或挂毯，防辐射香囊，防辐射口罩和防护服。 
本发明的有益效果是：本发明根据吸附原理和静电纺丝技术，利用特定聚离子液体，设计和制备了一种具有高效吸附作用的聚离子液体功能化纳米纤维及其一系列防辐射装备，可以高效吸附、隔离和去除环境中的I131，具有吸附量大，吸附效果好等优点，能够有效降低辐射危害。 
具体实施方式
下面对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。 
本发明实施例包括： 
一种聚离子液体功能化纳米纤维的制备方法，包括以下步骤:
（1）制备聚离子液体；
（2）将所述聚离子液体与基底材料以质量比1: 1混合并溶解于溶剂中，形成混合溶液；所述聚离子液体为1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐、1-乙基-3-甲基咪唑二腈胺盐、1-丁基-3-甲基咪唑氯盐、1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、1-(4-乙烯基苄基)-3-丁基咪唑四硼酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑三氟甲磺酰亚胺盐、1-丁基-3-甲基咪唑三氟甲磺酸盐、1-羟乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、1-胺乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、1-腈丙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、1-乙氧基乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、1-烯丙基-3甲基咪唑氯盐中的一种或几种的聚合物；所述基底材料为聚氧乙烯、聚乙烯醇、聚萘二甲酸乙二酯、聚苯胺、聚丙烯酸、聚丙烯腈、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚N-异丙基丙烯酰胺、聚醋酸乙烯及其衍生物中的一种或几种的混合物；
（3）利用静电纺丝法将所述混合溶液纺制成聚离子液体功能化纳米纤维。
一种聚离子液体功能化纳米纤维的应用技术，将上述聚离子液体功能化纳米纤维裁剪缝制在基底面料内部或直接纺制在基底面料表面，制作成防辐射装备，以吸附或过滤I131的辐射危害，其中，所述防辐射装备包括空调过滤器，通风系统过滤器，水过滤器，防辐射窗帘、纱窗或挂毯，防辐射香囊，防辐射口罩和防护服。 
实施例1 
制备防辐射纱窗和窗帘：取1kg聚1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐和1kg聚丙烯酸，置于容器中，加入20L N,N-二甲基甲酰胺，搅拌至溶解。将纱窗布或窗帘布覆于接受屏上，将上述溶液用静电纺丝法均匀纺制在接受屏上的基材面料上，形成防辐射纱窗和防辐射窗帘，起到吸附和过滤I131的作用，以降低室内的辐射危害。
实施例2 
制备防辐射香囊：取5g聚1-(4-乙烯基苄基)-3-丁基咪唑四硼酸盐、5g聚1-丁基-3-甲基咪唑氯盐， 5g聚丙烯腈和5g聚苯乙烯，置于容器中，加入2L四氢呋喃，搅拌至溶解。将所述溶液用静电纺丝法制备成聚离子液体功能化纳米纤维，再将所述聚离子液体功能化纳米纤维缝制在香囊中，形成防辐射香囊。将上述放辐射香囊放置于车内、室内或随身携带，可以吸附周围的I131，从而减少进入人体的I131，起到减少辐射危害的作用。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。  

Claims (5)

1.一种聚离子液体功能化纳米纤维的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: 
（1）制备聚离子液体；
（2）将所述聚离子液体与基底材料混合并溶解于溶剂中，形成混合溶液；
（3）利用静电纺丝法将所述混合溶液纺制成聚离子液体功能化纳米纤维。
2.根据权利要求1所述的聚离子液体功能化纳米纤维的制备方法，其特征在于，所述聚离子液体为1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐、1-乙基-3-甲基咪唑二腈胺盐、1-丁基-3-甲基咪唑氯盐、1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、1-(4-乙烯基苄基)-3-丁基咪唑四硼酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑三氟甲磺酰亚胺盐、1-丁基-3-甲基咪唑三氟甲磺酸盐、1-羟乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、1-胺乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、1-腈丙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、1-乙氧基乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、1-烯丙基-3甲基咪唑氯盐中至少一种的聚合物。
3.根据权利要求1所述的聚离子液体功能化纳米纤维的制备方法，其特征在于，所述基底材料为聚氧乙烯、聚乙烯醇、聚萘二甲酸乙二酯、聚苯胺、聚丙烯酸、聚丙烯腈、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚N-异丙基丙烯酰胺、聚醋酸乙烯及其衍生物中的至少一种。
4.一种如权利要求1所述的聚离子液体功能化纳米纤维的应用技术，其特征在于，将权利要求1所述的聚离子液体功能化纳米纤维置于基底面料内部或表面，制作成防辐射装备，以吸附或过滤I131的辐射危害。
5.根据权利要求4所述的聚离子液体功能化纳米纤维的应用技术，其特征在于，所述防辐射装备包括空调过滤器，通风系统过滤器，水过滤器，防辐射窗帘、纱窗或挂毯，防辐射香囊，防辐射口罩和防护服。
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