CN106544861A - 一种功能性aopan‑aa纳米纤维膜的制备方法及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种功能性AOPAN‑AA纳米纤维膜的制备方法及其应用，所述制备方法包括如下步骤：步骤A、通过对静电纺PAN纳米纤维胺肟化制备含偕胺肟活性基团的AOPAN纳米纤维；步骤B、将步骤A制得的AOPAN纳米纤维通过原子转移自由基聚合接枝丙烯酸制得功能性AOPAN‑AA纳米纤维膜。得到的AOPAN‑AA纳米纤维膜形态稳定，孔隙率高，比表面积大，表面接枝了大量的羧酸基团，从而使该材料可应用于大分子过滤、酶固定、金属离子吸附等领域，具有显著的功能性。

Description

一种功能性AOPAN-AA纳米纤维膜的制备方法及其应用
技术领域
本发明属于纳米纤维膜技术领域，具体涉及一种功能性AOPAN-AA纳米纤维膜的制备方法及其应用。
背景技术
聚丙烯腈(PAN)，是一种常见的高分子聚合物，主要用于制造合成纤维(如腈纶)，广泛应用于纺织，电池等行业。聚丙烯腈纤维具有良好的蓬松性和保暖性，制备的材料手感柔软，同时具有良好的耐气候性和防霉、防蛀等性能。但是，由于PAN纤维耐磨性较差，材料的抗疲劳性也较差，亲水性不好，基本不具有导电性等缺点，很大程度上限制了PAN纤维的的使用领域。
静电纺丝是指聚合物在加热熔融或溶解状态下，通过静电场作用形成纤维的过程。静电纺丝生产的纳米纤维或纳米纤维膜具有显著特征如一个非常大的表面积，孔隙大小在纳米范围、独特的物理特征灵活机动的物理/化学改性和功能化。纳米纤维膜表现出的独特的性质和多功能，使他们广泛应用到过滤器、纳米电子器件、光学器件、催化剂、纤维增强材料、分离膜、环境检测及治理、能源转换与存储及生物医学等领域。当前，通过静电纺丝制备PAN纳米纤维的技术较为成熟。
肟基化合物是一类用途广泛的有机化合物，其可被广泛地应用于有机反应中间体，有机磷类化合物的解毒剂，萃取剂等领域，而其中的偕胺肪基因为其能够和许多金属离子如铜、铅、钴、镍离子形成稳定的配合物而可被用于处理含金属废水。进一步地，在稀酸条件下还可将此配合物解离以重新释放出金属离子，实现对金属离子的回收利用。通过羟胺对聚丙烯腈的加成反应，可以制备出偕胺肟基高分子材料，而且电纺丝技术的出现使得制备偕胺肟基纳米纤维成为可能。纳米纤维巨大的比表面积使其可以在许多领域如高效催化，药物传输体系载体，甚至作为功能纳米管模板得到应用。
原子转移自由基聚合(ATRP)利用过渡金属离子与给电子配体形成催化体系，通过自由基的引发，功能性单体聚合制备特定的高分子材料，是一种反应条件温和，操作相对简便的新型合成技术。利用ATRP技术接枝AA分子刷需要基体表面具有羟基等活性基团作为引发位点，当前此类改性都是以常规尺度的纤维素纤维、纸张等作为基体，此类基体比表面积小，可提供引发和接枝的活性位点少。
发明内容
根据以上现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提出一种功能性AOPAN-AA纳米纤维膜的制备方法及其应用，目的是得到形态稳定，孔隙率高，比表面积大，表面含有大量羧基的功能性纳米纤维膜，使得该材料可应用于大分子过滤、酶固定、金属离子吸附等领域，具有显著的功能性。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种功能性AOPAN-AA纳米纤维膜的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
步骤A、通过对静电纺PAN纳米纤维胺肟化制备含偕胺肟活性基团的AOPAN纳米纤维；
步骤B、将步骤A制得的AOPAN纳米纤维通过原子转移自由基聚合接枝丙烯酸制得功能性AOPAN-AA纳米纤维膜。
步骤B的方法包括：
a、将AOPAN纳米纤维先进行除杂，之后加入四氢呋喃、2-溴-2-甲基丙酰溴和三乙胺的混合溶液中，在30-35℃条件下反应后，经洗涤、干燥制得自由基引发的AOPAN纳米纤维膜；
b、将氯化亚铜加入除氧后的蒸馏水、丙烯酸、氢氧化钠、氯化钠和1,4,8,11-四氮杂环十四烷混合溶液中，搅拌均匀，其中氯化亚铜、氢氧化钠、氯化钠、1,4,8,11-四氮杂环十四烷、丙烯酸和蒸馏水的质量体积比为3-10mg：6-9g：10-12g：8-12mg：3.286ml：40ml；
c、将步骤a制得的自由基引发的AOPAN纳米纤维膜加入步骤b中，常温反应后，经过洗涤、晾干后得到功能性AOPAN-AA纳米纤维膜。
步骤a中所述除杂的方法为将AOPAN纳米纤维在四氢呋喃中浸渍除去杂质。
步骤a中所述的AOPAN纳米纤维与2-溴-2-甲基丙酰溴、三乙胺和四氢呋喃的质量体积比为0.2-0.5g：55-70μL：70μL：50ml。
步骤b中除氧的方法为将所述蒸馏水、丙烯酸、氢氧化钠、氯化钠和1,4,8,11-四氮杂环十四烷的混合溶液采用氮气鼓泡进行除氧。
步骤A的方法包括：先将PAN溶于用于静电纺丝的极性有机溶剂，制备PAN和CA占总重量的质量分数为10-12％的静电纺丝溶液，并用静电纺丝工艺制备PAN纳米纤维；然后将制备的PAN纳米纤维置于浓度为0.2-0.3mol/L、pH为7、温度为65-70℃的盐酸羟胺溶液中反应后，经洗涤、干燥后制得AOPAN纳米纤维。
所述极性有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺或二甲基亚砜。
所述功能性AOPAN-AA纳米纤维膜的制备方法制备的AOPAN-AA纳米纤维膜在重金属离子吸附中的应用。
本发明有益效果是:
1、聚丙烯腈是常见的高分子材料，价格低廉，来源广泛且易成膜，在静电纺丝领域和胺肟化改性领域技术较为成熟，可做为本发明的良好的支撑。采用PAN纳米纤维作为基体形态稳定，有利于在后续改性操作中保持良好的纤维形态。并且利用胺肟化反应使PAN纳米纤维膜表面含有大量羟基，从而作为原子转移自由基聚合反应的中间体。
2、国内对AOPAN基纳米纤维做进一步改性的情况较为少见，因此，通过ATRP技术对AOPAN纳米纤维改性是一种突破和创新。
3、本发明通过对静电纺PAN纳米纤维的胺肟化改性，制得形态稳定、表面富含大量偕胺肟活性基团的AOPAN纳米纤维，再与催化剂络合，并被引发后，通过自由基聚合，接枝AA分子刷，反应最终得到的AOPAN-AA纳米纤维膜形态稳定，孔隙率高，比表面积大，表面接枝了大量的羧酸基团，从而使该材料可应用于大分子过滤、酶固定、金属离子吸附等领域，具有显著的功能性。
附图说明
下面对本说明书附图所表达的内容及图中的标记作简要说明：
图1是本发明的PAN纳米纤维膜SEM图；
图2是本发明的AOPAN纳米纤维膜SEM图；
图3是本发明的AOPAN-AA纳米纤维膜SEM图。
具体实施方式
下面通过对实施例的描述，对本发明作进一步详细的说明，以帮助本领域技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。
实施例1
1、将聚丙烯腈粉末(PAN，分子量90000)溶于N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中，配置质量分数为12％的纺丝液，并在室温下静电纺丝。纺丝工艺参数设置为：纺丝速度0.4mL/h，喷丝针头(内径0.7mm，针尖磨平)与铝箔接收板距离15cm，纺丝静电压为18kV，接收时间为10h。
2、将PAN纳米纤维放于浓度为0.2mol/L、pH为7、温度为65℃的盐酸羟胺溶液中浸泡2h，再用蒸馏水清洗3-5次，在40℃真空干燥2h，制备AOPAN纳米纤维膜。
3、将0.4g步骤2制得的AOPAN纳米纤维膜在20mL四氢呋喃(THF)中浸渍10min，将其放入装有50ml四氢呋喃(THF)的锥形瓶中，向该瓶中加入55μL 2-溴-2-甲基丙酰溴(2-BIB)和70μL三乙胺，稍加摇动后在35℃水浴锅中放置3h；分别用THF和去离子水充分洗涤，在40℃真空干燥120min。
4、将40ml蒸馏水，3.286ml丙烯酸，6g氢氧化钠，10g氯化钠以及8mg1,4,8,11-四氮杂环十四烷加入到锥形瓶中，并用氮气鼓泡15-30min。
5、在步骤4所得的反应体系中加入3mg氯化亚铜和步骤3所得的纳米纤维膜进行反应，反应时间为4h。反应结束后，将纳米纤维取出，用无水乙醇多次清洗，取出晾干。
实施例2
1、将聚丙烯腈粉末(PAN，分子量90000)溶于N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中，配置质量分数为11％的纺丝液，并在室温下静电纺丝。纺丝工艺参数设置为：纺丝速度0.5mL/h，喷丝针头(内径0.7mm，针尖磨平)与铝箔接收板距离17cm，纺丝静电压为19kV，接收时间为12h。
2、将PAN纳米纤维放于浓度为0.2mol/L、pH为7、温度为65℃的盐酸羟胺溶液中浸泡2h，再用蒸馏水清洗3-5次，在40℃真空干燥2h，制备AOPAN纳米纤维膜。
3、将0.2g步骤2制得的AOPAN纳米纤维膜在20mL四氢呋喃(THF)中浸渍10min，将其放入装有50ml四氢呋喃(THF)的锥形瓶中，向该瓶中加入60μL 2-溴-2-甲基丙酰溴(2-BIB)和70μL三乙胺，稍加摇动后在35℃水浴锅中放置3h；分别用THF和去离子水充分洗涤，在40℃真空干燥120min。
4、将40ml蒸馏水，3.286ml丙烯酸，8g氢氧化钠，12g氯化钠以及10mg1,4,8,11-四氮杂环十四烷加入到锥形瓶中，并用氮气鼓泡15-30min。
5、在步骤4所得的反应体系中加入10mg氯化亚铜和步骤3所得的纳米纤维膜进行反应，反应时间为4h。反应结束后，将纳米纤维取出，用无水乙醇多次清洗，取出晾干。
实施例3
1、将聚丙烯腈粉末(PAN，分子量90000)溶于N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中，配置质量分数为10％的纺丝液，并在室温下静电纺丝。纺丝工艺参数设置为：纺丝速度0.6mL/h，喷丝针头(内径0.7mm，针尖磨平)与铝箔接收板距离17cm，纺丝静电压为20kV，接收时间为15h。
2、将PAN纳米纤维放于浓度为0.3mol/L、pH为7、温度为70℃的盐酸羟胺溶液中浸泡2h，再用蒸馏水清洗3-5次，在40℃真空干燥2h，制备AOPAN纳米纤维膜。
3、将0.5g步骤2制得的AOPAN纳米纤维膜在20mL四氢呋喃(THF)中浸渍10min，将其放入装有50ml四氢呋喃(THF)的锥形瓶中，向该瓶中加入70μL 2-溴-2-甲基丙酰溴(2-BIB)和70μL三乙胺，稍加摇动后在35℃水浴锅中放置3h；分别用THF和去离子水充分洗涤，在40℃真空干燥120min。
4、将40ml蒸馏水，3.286ml丙烯酸，9g氢氧化钠，11g氯化钠以及12mg1,4,8,11-四氮杂环十四烷加入到锥形瓶中，并用氮气鼓泡15-30min。
5、在步骤4所得的反应体系中加入8mg氯化亚铜和步骤3所得的纳米纤维膜进行反应，反应时间为6h。反应结束后，将纳米纤维取出，用无水乙醇多次清洗，取出晾干。
重金属离子吸附性能测试
配置浓度为100mmol/L的氯化高铁，硫酸铜，氯化镉，氯化铬溶液，在四个摇瓶中分别加入40ml铁离子、铜离子溶液、镉离子溶液和铬离子溶液，将实施例1-3中的纳米纤维膜与AOPAN纳米纤维膜分别称重后放入摇瓶中，在25℃下摇床振荡24h(转速120r/min)，再用去离子水充分洗涤。利用电感耦合等离子体发射光谱仪测定离子吸附量,测试结果如表1所示。由表1可知，实施例1、2、3中的AOPAN-AA纳米纤维对重金属离子的吸附能力要明显优于AOPAN纳米纤维。
上面对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种功能性AOPAN-AA纳米纤维膜的制备方法，其特征在于,所述制备方法包括如下步骤：
步骤A、通过对静电纺PAN纳米纤维胺肟化制备含偕胺肟活性基团的AOPAN纳米纤维膜；
步骤B、将步骤A制得的AOPAN纳米纤维通过原子转移自由基聚合接枝丙烯酸制得功能性AOPAN-AA纳米纤维膜。
2.根据权利要求1所述功能性AOPAN-AA纳米纤维膜的制备方法，其特征在于，步骤B的方法包括：
a、将AOPAN纳米纤维先进行除杂，之后加入四氢呋喃、2-溴-2-甲基丙酰溴和三乙胺的混合溶液中，在30-35℃条件下反应后，经洗涤、干燥制得自由基引发的AOPAN纳米纤维膜，
b、将氯化亚铜加入除氧后的蒸馏水、丙烯酸、氢氧化钠、氯化钠和1,4,8,11-四氮杂环十四烷混合溶液中，搅拌均匀，其中氯化亚铜、氢氧化钠、氯化钠、1,4,8,11-四氮杂环十四烷、丙烯酸和蒸馏水的质量体积比为3-10mg：6-9g：10-12g：8-12mg：3.286ml：40ml；
c、将步骤a制得的自由基引发的AOPAN纳米纤维膜加入步骤b中，常温反应后，经过洗涤、晾干后得到功能性AOPAN-AA纳米纤维膜。
3.根据权利要求2所述功能性AOPAN-AA纳米纤维膜的制备方法，其特征在于，步骤a中所述除杂的方法为将AOPAN纳米纤维在四氢呋喃中浸渍除去杂质。
4.根据权利要求2所述功能性AOAPN-AA纳米纤维膜的制备方法，其特征在于，步骤a中所述的AOPAN纳米纤维与2-溴-2-甲基丙酰溴、三乙胺和四氢呋喃的质量体积比为0.2-0.5g：55-70μL：70μL：50ml。
5.根据权利要求2所述功能性AOPAN-AA纳米纤维膜的制备方法，其特征在于，步骤b中除氧的方法为将所述蒸馏水、丙烯酸、氢氧化钠、氯化钠和1,4,8,11-四氮杂环十四烷的混合溶液采用氮气鼓泡进行除氧。
6.根据权利要求1所述功能性AOPAN-AA纳米纤维膜的制备方法，其特征在于，步骤A的方法包括：先将PAN溶于用于静电纺丝的极性有机溶剂，制备PAN和CA占总重量的质量分数为10-12％的静电纺丝溶液，并用静电纺丝工艺制备PAN纳米纤维；然后将制备的PAN纳米纤维置于浓度为0.2-0.3mol/L、pH为7、温度为65-70℃的盐酸羟胺溶液中反应后，经洗涤、干燥后制得AOPAN纳米纤维。
7.根据权利要求6所述功能性AOPAN-AA纳米纤维膜的制备方法，其特征在于，所述极性有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺或二甲基亚砜。
8.权利要求1至7任一项所述功能性AOPAN-AA纳米纤维膜的制备方法制备的AOPAN-AA纳米纤维膜在重金属离子吸附中的应用。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108660753A (zh) * 2018-05-04 2018-10-16 安徽工程大学 一种吸附重金属离子水刺黏胶纤维非织造布的制备方法
CN114602335A (zh) * 2022-04-19 2022-06-10 海南大学 一种用于铀富集的纳米纤维膜及其制备方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101636422A (zh) * 2007-01-16 2010-01-27 原子能委员会 包括在聚丙烯纤维上接枝的多氮杂环烷的材料、其制备方法、和从液体中去除金属阳离子的方法
CN102102097A (zh) * 2010-12-10 2011-06-22 江南大学 基于偕胺肟pan纳米纤维膜为载体的固定过氧化氢酶的方法
CN103182296A (zh) * 2013-03-13 2013-07-03 北京化工大学 聚酯纳米纤维改性膜吸附材料的制备方法及其应用
KR20140048362A (ko) * 2012-10-08 2014-04-24 한국원자력연구원 방사선 이용 생체분자 도입용 미생물 셀룰로오스 나노섬유 및 제조방법
CN103966851A (zh) * 2014-05-22 2014-08-06 安徽工程大学 一种功能性aopan纳米纤维及其制备方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101636422A (zh) * 2007-01-16 2010-01-27 原子能委员会 包括在聚丙烯纤维上接枝的多氮杂环烷的材料、其制备方法、和从液体中去除金属阳离子的方法
CN102102097A (zh) * 2010-12-10 2011-06-22 江南大学 基于偕胺肟pan纳米纤维膜为载体的固定过氧化氢酶的方法
KR20140048362A (ko) * 2012-10-08 2014-04-24 한국원자력연구원 방사선 이용 생체분자 도입용 미생물 셀룰로오스 나노섬유 및 제조방법
CN103182296A (zh) * 2013-03-13 2013-07-03 北京化工大学 聚酯纳米纤维改性膜吸附材料的制备方法及其应用
CN103966851A (zh) * 2014-05-22 2014-08-06 安徽工程大学 一种功能性aopan纳米纤维及其制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
QUAN FENG等: ""Electrospun Regenerated Cellulose Nanofibrous Membranes Surface-Grafted with Polymer Chains/Brushes via the Atom Transfer Radical Polymerization Method for Catalase Immobilization"", 《ACS APPLIED MATERIALS & INTERFACES》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108660753A (zh) * 2018-05-04 2018-10-16 安徽工程大学 一种吸附重金属离子水刺黏胶纤维非织造布的制备方法
CN114602335A (zh) * 2022-04-19 2022-06-10 海南大学 一种用于铀富集的纳米纤维膜及其制备方法

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