CZ2008277A3 - Process for preparing inorganic nanofibers by electrostatic spinning - Google Patents

Process for preparing inorganic nanofibers by electrostatic spinning Download PDF

Info

Publication number
CZ2008277A3
CZ2008277A3 CZ20080277A CZ2008277A CZ2008277A3 CZ 2008277 A3 CZ2008277 A3 CZ 2008277A3 CZ 20080277 A CZ20080277 A CZ 20080277A CZ 2008277 A CZ2008277 A CZ 2008277A CZ 2008277 A3 CZ2008277 A3 CZ 2008277A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
solution
spinning
vinylpyrrolidone
alkoxide
poly
Prior art date
Application number
CZ20080277A
Other languages
Czech (cs)
Inventor
Duchoslav@Jirí
Rubácek@Lukáš
Original Assignee
Elmarco S.R.O.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Elmarco S.R.O. filed Critical Elmarco S.R.O.
Priority to CZ20080277A priority Critical patent/CZ2008277A3/en
Priority to KR1020107027149A priority patent/KR20100135975A/en
Priority to AU2009243816A priority patent/AU2009243816A1/en
Priority to JP2011507784A priority patent/JP2011520045A/en
Priority to RU2010147892/05A priority patent/RU2010147892A/en
Priority to US12/991,000 priority patent/US20110049769A1/en
Priority to EP09741722A priority patent/EP2276880A2/en
Priority to CA2723471A priority patent/CA2723471A1/en
Priority to CN2009801262333A priority patent/CN102084044A/en
Priority to BRPI0912221A priority patent/BRPI0912221A2/en
Priority to PCT/CZ2009/000065 priority patent/WO2009135448A2/en
Publication of CZ2008277A3 publication Critical patent/CZ2008277A3/en
Priority to IL209135A priority patent/IL209135A0/en

Links

Classifications

    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01DMECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/0007Electro-spinning
    • D01D5/0015Electro-spinning characterised by the initial state of the material
    • D01D5/003Electro-spinning characterised by the initial state of the material the material being a polymer solution or dispersion
    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01DMECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D10/00Physical treatment of artificial filaments or the like during manufacture, i.e. during a continuous production process before the filaments have been collected
    • D01D10/02Heat treatment
    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01FCHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F9/00Artificial filaments or the like of other substances; Manufacture thereof; Apparatus specially adapted for the manufacture of carbon filaments
    • D01F9/08Artificial filaments or the like of other substances; Manufacture thereof; Apparatus specially adapted for the manufacture of carbon filaments of inorganic material

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Inorganic Fibers (AREA)
  • Spinning Methods And Devices For Manufacturing Artificial Fibers (AREA)
  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
  • Nonwoven Fabrics (AREA)

Abstract

Vynález se týká zpusobu výroby anorganických nanovláken elektrostatickým zvláknováním roztoku, který obsahuje alkoxid kovu nebo polokovu nebo nekovu rozpuštený v rozpouštedlovém systému na bázi alkoholu. Roztok se stabilizuje chelatacním cinidlem, které brání hydrolýze alkoxidu a po homogenizaci se smísí s roztokem poly(vinylpyrrolidonu) v alkoholu, nacež se výsledný roztok privádí do elektrostatického pole, v nemž kontinuálne probíhá elektrostatické zvláknování, jehož výsledkem je tvorba organicko-anorganických nanovláken, která se následne kalcinují ve vzdušné atmosfére pri teplote od 500 .degree.C do 1300 .degree.C.The invention relates to a process for the production of inorganic nanofibres by electrostatic spinning of a solution comprising a metal alkoxide or a metalloid or non-metal dissolved in an alcohol-based solvent system. The solution is stabilized by a chelating agent which prevents the alkoxide hydrolysis and, after homogenization, is mixed with a solution of poly (vinylpyrrolidone) in the alcohol, whereupon the resulting solution is fed into an electrostatic field, in which electrostatic spinning continues, resulting in the formation of organic-inorganic nanofibres which they are subsequently calcined in an air atmosphere at a temperature of 500 degC to 1300 degC.

Description

Vynález se týká způsobu výroby anorganických nanovláken elektrostatickým zvlákňováním roztoku, který obsahuje alkoxid kovu nebo polokovu nebo nekovu rozpuštěný v rozpouštědlovém systému na bázi alkoholu.The present invention relates to a process for the production of inorganic nanofibres by electrostatic spinning of a solution comprising a metal alkoxide or a metal or metalloid dissolved in an alcohol-based solvent system.

Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Anorganické materiály mají řadu vlastností, díky kterým jsou vhodné pro použití v mnoha oblastech techniky, např. v elektrotechnice, lékařství, průmyslu apod. Mezi významné anorganické látky patří např. TiO2, SiO21 AI2O3, ZrO2 a B2O3. U anorganických nanovláken jsou spojeny vlastnosti nanovlákenných materiálů, jako je organizovaná jednodimenzionální struktura, s vlastnostmi nanomateriálů, zejména vysokým měrným povrchem, a s fyzikálně-chemickými vlastnostmi anorganických látek, jako jsou tvrdost, teplotní odolnost a struktura elektronových pásů. Výsledná nanovlákna jsou proto vhodná pro výrobu kompozitních materiálů, katalyzátorů, elektrochemických prvků a podobně.Inorganic materials have a number of properties that make them suitable for use in many fields of technology, eg in electrical engineering, medicine, industry, etc. Major inorganic materials include TiO 2 , SiO 21 Al 2 O 3, ZrO 2 and B2O 3. In inorganic nanofibers, properties of nanofibrous materials such as organized one-dimensional structure are associated with properties of nanomaterials, especially high specific surface, and with physico-chemical properties of inorganic substances such as hardness, temperature resistance and structure of electron bands. The resulting nanofibers are therefore suitable for the production of composite materials, catalysts, electrochemical elements and the like.

V současné době jsou známy různé metody pro výrobu nanočástic z anorganických materiálů. Výroba anorganických nanočástic, konkrétné z SiO2 a AI2O3, je popsána ve W02007/079841.Various methods for producing nanoparticles from inorganic materials are currently known. The production of inorganic nanoparticles, specifically from SiO 2 and Al 2 O 3, is described in WO2007 / 079841.

Nanočástice z anorganického materiálu, které mohou být vyrobeny výše uvedeným nebo jiným vhodným způsobem, lze také začlenit do struktury nanovláken, což lze realizovat např. přidáním nanočástic do roztoku polymeru a následnou výrobou nanovláken z tohoto roztoku. Přítomnost anorganických nanočástic v polymerních nanovláknech dává těmto nanovláknům specifické vlastnosti. Podstatnou část těchto nanovláken však tvoří polymerní složka.Nanoparticles of inorganic material, which can be produced by the above or other suitable method, can also be incorporated into the nanofiber structure, which can be realized eg by adding nanoparticles to the polymer solution and subsequent production of nanofibres from this solution. The presence of inorganic nanoparticles in polymer nanofibers gives these nanofibers specific properties. However, a substantial part of these nanofibres is the polymer component.

Čistá anorganická nanovlákna jsou v současnosti vyráběna diskontinuálními metodami elektrostatického zvlákňováni za použití tryskové nebo jehlové zvlákňovací elektrody, do které je přiváděn roztok, kterým může « * • · · · » « • ΦΦΦ • P63571OZ··· • φ ·· φφPure inorganic nanofibers are currently produced by discontinuous electrostatic spinning methods using a jet or needle spinning electrode, which is fed with a solution which can be applied to it by means of a P63571OZ ··· • φ ·· φφ

být prekurzor daných anorganických prvků, resp. polymerní roztok obsahující alkoxid příslušného kovu nebo nekovu jako zdroj anorganické báze vláken.be precursor of given inorganic elements, resp. a polymer solution containing the alkoxide of the metal or non-metal in question as a source of inorganic fiber base.

Známé roztoky používané pro výrobu anorganických nanovláken elektrostatickým zvlákňováním z trysek nelze použít pro kontinuální výrobu nanovláken, neboť alkoxidy jsou časově nestabilní a snadno podléhají degradaci alkoxidu hydrolýzou, a to i působením vzdušné vlhkosti, k čemuž dochází ještě před jejich zvlákněnim. Dosud nebyl pro elektrostatické zvlákňování použit žádný roztok alkoxidu, který by byl dostatečně stabilní a mohl být použit pro kontinuální výrobu anorganických nanovláken.The known solutions used for the production of inorganic nanofibres by electrospinning from nozzles cannot be used for the continuous production of nanofibres, as the alkoxides are time-unstable and easily subject to alkoxide degradation by hydrolysis, even under the influence of atmospheric moisture, which occurs before their spinning. So far no electrolyte spinning solution has been used which is sufficiently stable and can be used for the continuous production of inorganic nanofibers.

Cílem vynálezu je vyvinout kontinuální způsob výroby anorganických nanovláken elektrostatickým zvlákňováním, který by odstraňoval nevýhody stavu techniky.It is an object of the present invention to provide a continuous process for the production of inorganic nanofibres by electrostatic spinning, which avoids the disadvantages of the prior art.

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Cíle vynálezu je dosaženo způsobem výroby anorganických nanovláken podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že roztok alkoxidu kovu nebo polokovu nebo nekovu v rozpouštědlovém systému na bázi alkoholu se stabilizuje chelatačním činidlem, které brání hydrolýze alkoxidu a po homogenizaci se smísí s roztokem poly(vinylpyrrolidonu) v alkoholu, načež se výsledný roztok přivádí do elektrostatického pole, v němž kontinuálně dlouhodobě probíhá elektrostatické zvlákňování, jehož výsledkem je tvorba organicko-anorganických nanovláken, která se mimo zvlákňovací zařízení následně kalcinuji ve vzdušné atmosféře při teplotě od 500 °C do 1300 °C.The object of the invention is achieved by the method of production of the inorganic nanofibres according to the invention, which is characterized in that the solution of metal alkoxide or metalloid or non-metal in alcohol-based solvent system is stabilized with a chelating agent to prevent hydrolysis of the alkoxide and mixed with poly (vinylpyrrolidone ) in alcohol, whereupon the resulting solution is fed into an electrostatic field, in which the electrostatic spinning takes place continuously for a long time, resulting in the formation of organic-inorganic nanofibres, which is then calcined outside the spinning apparatus in an air atmosphere at 500 ° C to 1300 ° C .

Stabilizací roztoku se zabrání hydrolýze alkoxidů působením vzdušné vlhkosti a dalších vlivů pracovního prostředí, takže proces elektrostatického zvlákňování probíhá kontinuálně a dlouhodobě. V případě tryskového elektrospinningu v publikovaných pracích používají roztoky alkoxidu kovu v alkoholu v kombinaci s poly(vinylpyrrolidonem). Alkoxid je stabilizován příměsí kyseliny octové, (viz Journal of America Ceramic Society 89[6]18611869(2006), Science and Technology of Advanced Materials 6(2005)240-245). Použití tohoto roztoku v případě elektrostatického zvlákňování z otevřené « ♦ ♦The stabilization of the solution prevents the hydrolysis of the alkoxides under the influence of atmospheric moisture and other influences of the working environment, so that the electrospinning process takes place continuously and in the long term. In the case of jet electrospinning in the published works they use solutions of metal alkoxide in alcohol in combination with poly (vinylpyrrolidone). The alkoxide is stabilized by the addition of acetic acid, (see Journal of America Ceramic Society 89 [6] 18611869 (2006), and Science and Technology of Advanced Materials 6 (2005) 240-245). Use of this solution in the case of electrospinning from open «♦ ♦

* · ·* · ·

PS3571CZ**· • 4 hladiny je v laboratorním měřítku možné, nicméně při procesu trvajícím déle než půl hodiny začíná docházet k degradaci roztoku a hydrolýze alkoxidu. Tento jev zabraňuje průmyslovému využiti v literatuře popsaných složení roztoků pro produkci keramických nanovláken metodou elektrostatického zvlákňování z otevřené hladiny.PS3571EN ** · • 4 levels are possible on a laboratory scale, but with a process lasting more than half an hour, solution degradation and hydrolysis of the alkoxide begin to occur. This phenomenon prevents the industrial use of compositions of solutions for the production of ceramic nanofibres by the open-surface electrospinning method described in the literature.

Za účelem zvýšení elektrické vodivosti roztoku a zvýšení produktivity výrobního procesu je možno do roztoku přidávat koncetrovanou kyselinu, která je s výhodou zvolena podle nároku 3 ze skupiny kyselina chlorovodíková, kyselina dusičná, kyselina fosforečná.In order to increase the electrical conductivity of the solution and to increase the productivity of the manufacturing process, a concentrated acid, preferably selected according to claim 3, is selected from the group consisting of hydrochloric acid, nitric acid, phosphoric acid.

Ve výhodném provedení způsobu je chelatačni činidlo tvořeno βdiketonem, přičemž nejvhodnějším β-diketonem se jeví acetylaceton, při jehož použití je stabilizace roztoku trvalá.In a preferred embodiment of the method, the chelating agent is a β-diketone, wherein the most suitable β-diketone appears to be acetylacetone in which the stabilization of the solution is permanent.

Alkohol v roztoku poly(vinylpyrrolidonu) je zvolen ze skupiny ethanol, 1propanol, 2-propanol nebo jejich směsi.The alcohol in the poly (vinylpyrrolidone) solution is selected from the group of ethanol, 1-propanol, 2-propanol or mixtures thereof.

Ve výhodném provedení má poly(vinylpyrrolidon) průměrnou molární hmotnost v rozmezí 1000000 - 1500000 g/mol a jeho hmotnostní koncentrace v roztoku je v rozmezí 4 až 9 %, přičemž nejvýhodnější se jeví poly(vinylpyrrolidon) o průměrné molární hmotnosti 1300000 g/mol.In a preferred embodiment, the poly (vinylpyrrolidone) has an average molar mass in the range of 1000000 - 1500000 g / mol and its weight concentration in the solution is in the range of 4 to 9%, poly (vinylpyrrolidone) having an average molecular weight of 1300000 g / mol.

Alkoxid kovu je s výhodou zvolen ze skupiny tetrabutoxid titanu, tetraisopropoxid titanu, tri-sec-butoxid hliníku, triisopropoxid hliníku nebo tetraisopropoxid zirkonu.The metal alkoxide is preferably selected from titanium tetrabutoxide, titanium tetraisopropoxide, aluminum tri-sec-butoxide, aluminum triisopropoxide or zirconium tetraisopropoxide.

Alkoxidem polokovu je s výhodou tetraethoxysilan nebo triethoxid bóru.The metalloxide is preferably tetraethoxysilane or boron triethoxide.

Pro dosažení dobré stabilizace roztoku alkoxidu je výhodné, je-li poměr alkoxidu a chelatačního činidla v roztoku v rozmezí 1:0,8 až 1:2,2.In order to achieve good stabilization of the alkoxide solution, it is preferred that the ratio of the alkoxide to the chelating agent in the solution be in the range of 1: 0.8 to 1: 2.2.

Pro vlastni elektrostatické zvlákňování se roztok alkoxidu v elektrostatickém poli nachází na povrchu aktivní zóny zvlákňovacího prostředku zvlákňovací elektrody.For the electrospinning itself, the alkoxide solution in the electrostatic field is located on the core surface of the spinning agent spinning electrode.

Přitom je výhodné, dopravuje-li se roztok alkoxidu do elektrostatického pole pro zvlákňování povrchem zvlákňovací elektrody, která je s výhodou • ♦ to to to to · « · φ • « ··· ♦ to ··· to · toto • toto · · · to to to · ·« 4 ···· to· · ♦ ♦ to 4 *’ PS3571CZ.......In this case, it is advantageous if the alkoxide solution is transported to the electrostatic field for spinning by the surface of the spinning electrode, which is preferably this to this. To to to · 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 35 35 35 35 35 35 35 PS3571CZ .......

tvořena rotační zvlákňovací elektrodou protáhlého tvaru, která částí svého obvodu zasahuje do zvlákňovaného roztoku.formed by a rotary spinning electrode of elongated shape which extends through a part of its periphery into the spinning solution.

Přehled obrázků na výkreseOverview of the drawings

Výkres ukazuje na obr. 1 vyrobená TiO2 nanovlákna a na obr. 2 jejich XRD spektrum, obr. 3 ukazuje AI2O3 nanovlákna a obr. 4 jejich XRD spektrum, obr. 5 ukazuje B2O3 nanovlákna a obr. 6 jejich XRD spektrum, obr. 7 ukazuje ZrO2 nanovlákna a obr. 8 jejich XRD spektrum.The drawing shows in Fig. 1 produced TiO 2 nanofibres and in Fig. 2 their XRD spectrum, Fig. 3 shows Al 2 O 3 nanofibres and Fig. 4 their XRD spectrum, Fig. 5 shows B 2 O 3 nanofibres and Fig. 6 their XRD spectrum, Fig. 7 shows ZrO 2 nanofibers and Fig. 8 their XRD spectrum.

Příklady provedení vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Zvlákňovací roztok pro výrobu anorganických nanovláken, zejména TiO2, SiO2, AI2O3, ZrO2 a B2O3, pomocí elektrostatického zvlákňováni obsahuje jako zdroj anorganické báze alkoxid příslušného kovu, polokovu či nekovu, který je rozpuštěn ve vhodném rozpouštědle, např. v ethanolu, 1-propanolu nebo 2propanolu. Pro stabilizaci roztoku alkoxidu, zejména k zabránění jeho hydrolyzování, je nutný přídavek chelatačního činidla jako stabilizátoru. Mezi nejvhodnější chelatační činidla patří β-diketony, např. acetylaceton. Molární poměr mezi alkoxidem a chelatačním činidlem by měl být v rozmezí 1:0,8 až 1:2,2. Pro zlepšení schopnosti roztoku zvlákňovat se do něj přidává také podpůrný polymer, kterým může být např. poly(vinylpyrrolidon) o molární hmotnosti 1300000 g/mol nebo o viskozitním čísle K-90, přičemž jeho hmotnostní koncentrace vzhledem k celkové hmotnosti roztoku je 4 až 9 %hm.The spinning solution for the production of inorganic nanofibres, in particular TiO 2 , SiO 2 , Al 2 O 3 , ZrO 2 and B 2 O 3 , by electrospinning contains, as an inorganic base source, a metal alkoxide, a metal or non-metal dissolved in a suitable solvent in ethanol, 1-propanol or 2-propanol. The addition of a chelating agent as a stabilizer is necessary to stabilize the alkoxide solution, in particular to prevent its hydrolysis. The most suitable chelating agents include β-diketones, such as acetylacetone. The molar ratio between the alkoxide and the chelating agent should be in the range of 1: 0.8 to 1: 2.2. To improve the spinning ability of the solution, a support polymer, such as poly (vinylpyrrolidone) having a molar mass of 1300000 g / mol or a viscosity number of K-90, is added to it, its concentration by weight relative to the total weight of the solution being 4-9. % wt.

Proces elektrostatického zvlákňováni závisí na koncentraci, resp. viskozitě, povrchovém napětí a dalších parametrech roztoku alkoxidu. Přesné složení roztoku alkoxidu závisí na teplotě a vlhkosti prostředí a parametrech elektrostatického zvlákňováni, jako je rotace a typ elektrody, vzdálenost mezi eiektrodami a aplikované napětí.The electrospinning process depends on the concentration, respectively. viscosity, surface tension and other parameters of the alkoxide solution. The exact composition of the alkoxide solution depends on the temperature and humidity of the environment and the electrospinning parameters such as rotation and electrode type, the distance between the electrodes and the applied voltage.

V konkrétním přikladu provedení výroby SiO2 nanovláken byla k výrobě roztoku použita směs 250 g ethanolu a 39 g acetylacetonu, ve které bylo opatrně rozpuštěno 100 g tetraethoxysilanu. Po homogenizování byl získaný roztok opatrně smísen s roztokem 35,2 g poly(vinylpyrrolidonu) o molekulové * φ ·In a specific embodiment of the production of SiO 2 nanofibres, a mixture of 250 g of ethanol and 39 g of acetylacetone, in which 100 g of tetraethoxysilane was carefully dissolved, was used to produce the solution. After homogenization, the solution obtained was carefully mixed with a solution of 35.2 g of poly (vinylpyrrolidone) of molecular weight φ ·

Φ I ΦΦ * φ φ ··♦ · · 9 • · ΦΦΦ Φ « ΦΦ · · · · Φ·· · φ ··*· · Φ « ♦ · φ ” PS3571CZ.......Φ ΦΦ · ♦ · · · · · 9 35 35 35 35 35 35 35 35 35 35 35 35 35 35 35 35 35 35 35 35 35

hmotnosti 1300000 g/mol v 747,9 g ethanolu. Po následné homogenizaci byl výsledný roztok okyselen koncentrovanou kyselinou chlorovodíkovou.weight 1300000 g / mol in 747.9 g ethanol. After subsequent homogenization, the resulting solution was acidified with concentrated hydrochloric acid.

Výsledný roztok tetraethoxysilanu byl použit k výrobě SiO2 nanovláken pomocí elektrostatického zvlákňování. Použito bylo zařízení k elektrostatickému zvlákňování roztoků polymerů obsahující zvlákňovací elektrodu a proti ní uspořádanou sběrnou elektrodu, přičemž zvlákňovací elektroda obsahovala otočně uložený zvlákňovací prostředek zasahující částí svého obvodu do roztoku tetraethoxysilanu nacházejícího se v zásobníku. Otočný zvlákňovací prostředek vynášel díky své rotaci roztok tetraethoxysilanu do elektrostatického pole vytvořeného mezi zvlákňovací elektrodou a sběrnou elektrodou, přičemž část povrchu otočného zvlákňovacího prostředku nacházející se proti sběrné elektrodě přestavuje aktivní zvlákňovací zónu zvlákňovacího prostředku. Při zvlákňování se tedy roztok tetraethoxysilanu nacházel v elektrostatickém poli na povrchu aktivní zvlákňovací zóny zvlákňovacího prostředku zvlákňovací elektrody. Otočný zvlákňovací prostředek může být vytvořen například podle CZ patentu 294274 nebo podle CZ PV 2006-545 nebo CZ PV 2007-485. Při konkrétním zvlákňování roztoku tetraethoxysilanu popsaného výše se část roztoku, cca 125 ml, nalila do zásobní vaničky a ta se osadila zvlákňovací rotační válcovou elektrodou. Vanička s elektrodou se umístila do zařízeni pro výrobu nanovláken elektrostatickým zvlákňováním. Jako podkladový materiál lze použít libovolnou textilii, fólii a podobně. Obdržená organicko-anorganická nanovlákenná vrstva obsahovala nanovlákna o tloušťkách 30 -1000 nm.The resulting tetraethoxysilane solution was used for the production of SiO 2 nanofibres by electrospinning. An electrostatic spinning device of polymer solutions comprising a spinning electrode and a collecting electrode opposed thereto was used, wherein the spinning electrode comprised a rotatable spinning means extending part of its perimeter into a solution of tetraethoxysilane present in the container. The spinning spinning means brought through its rotation a solution of tetraethoxysilane into an electrostatic field formed between the spinning electrode and the collecting electrode, wherein a portion of the surface of the rotating spinning means opposite the collecting electrode represents the active spinning zone of the spinning agent. Thus, during spinning, the tetraethoxysilane solution was located in an electrostatic field on the surface of the active spinning zone of the spinning agent of the spinning electrode. The rotatable spinning means may be formed, for example, according to CZ patent 294274 or according to CZ PV 2006-545 or CZ PV 2007-485. In the particular spinning of the tetraethoxysilane solution described above, a portion of the solution, about 125 ml, was poured into a stock tray and this was fitted with a spinning rotary cylindrical electrode. The electrode tray was placed in a device for producing nanofibers by electrostatic spinning. As a backing material, any fabric, film or the like can be used. The obtained organic-inorganic nanofiber layer contained nanofibres with thicknesses of 30-1000 nm.

Nanovlákenná organicko-anorganická vrstva byla následně kalcinována v peci ve vzdušné atmosféře při teplotě 600 až 800°C za vzniku čistých amorfních SiO2 nanovláken.The nanofibrous organic-inorganic layer was subsequently calcined in the furnace in an air atmosphere at a temperature of 600 to 800 ° C to form pure amorphous SiO 2 nanofibres.

Podobně byly elektrostaticky zvlákňovány následující roztoky alkoxidů.Similarly, the following alkoxide solutions were electrospinned.

Pro výrobu TiO2 nanovláken byla k přípravě roztoku použita směs 250 g ethanolu a 29,4 g acetylacetonu, ve které bylo rozpuštěno 100 g tetrabutoxidu titanu. Po homogenizování byl získaný roztok opatrně smísen s roztokem 35,2 g poly(vinylpyrrolidonu) o molekulové hmotnosti 1300000 g/mol v 758,8 g ethanolu a poté okyselen koncentrovanou kyselinou chlorovodíkovou. Výsledný roztok byl zvlákněn elektrostatickým zvlákňováním. Nanovlákenná organicko• · ·· «44 ♦ « ·<For the production of TiO 2 nanofibres, a mixture of 250 g of ethanol and 29.4 g of acetylacetone was used in the preparation of the solution, in which 100 g of titanium tetrabutoxide was dissolved. After homogenization, the solution obtained was carefully mixed with a solution of 35.2 g of poly (vinylpyrrolidone) of 1300000 g / mol in 758.8 g of ethanol and then acidified with concentrated hydrochloric acid. The resulting solution was spun by electrostatic spinning. Nanofibrous organic • · ·· «44 ♦« · <

· »·· · *·· « · · ··· · · V · 9 94 «·· · · · V · ·( ° PS3571CZ.......9 94 «(° PS3571EN .......)

anorganická vrstva byla kalcinována v peci ve vzdušné atmosféře při teplotě 500 °C. Krystalická forma (struktura) výsledných T1O2 anorganických nanovláken byla čistě anatasová.the inorganic layer was calcined in an air furnace at 500 ° C. The crystalline form (structure) of the resulting T1O2 inorganic nanofibres was purely anatase.

V dalším příkladu provedení byla pro výrobu LÍ4TÍ5O12 nanovláken k přípravě roztoku použita směs 250 g ethanolu a 29,4 g acetylacetonu, ve které bylo rozpuštěno 100 g tetrabutoxidu titanu. Po homogenizování byl získaný roztok opatrně smísen s roztokem 35,2 g poly(vinylpyrrolidonu) o molekulové hmotnosti 1300000 g/mol a 24 g dihydrátu octanu lithného v 758,8 g ethanolu. Výsledný roztok byl zvlákněn elektrostatickým zvlákňováním. Nanovlákenná organicko-anorganická vrstva byla kalcinována v peci ve vzdušné atmosféře pň teplotě 750’C. Výsledná anorganická vlákna vykazovala fázi LÍ4TÍ5O12 s příměsí anatasu a rutilu menší než 5%.In another exemplary embodiment, a mixture of 250 g of ethanol and 29.4 g of acetylacetone in which 100 g of titanium tetrabutoxide was dissolved was used to prepare the solution of Li 4 Ti 15 O 12 nanofibers. After homogenization, the solution obtained was carefully mixed with a solution of 35.2 g of poly (vinylpyrrolidone) of 1300000 g / mol and 24 g of lithium acetate dihydrate in 758.8 g of ethanol. The resulting solution was spun by electrostatic spinning. The nanofibrous organic-inorganic layer was calcined in an air furnace at 750 ° C. The resulting inorganic fibers exhibited a Li 4 Ti 15 O 12 phase with anatase and rutile admixture of less than 5%.

V jiném příkladu provedení byla k výrobě roztoku pro výrobu ΊΊΟ2 nanovláken použita směs 250 g 2-propanolu a 29,4 g acetylacetonu, ve které bylo rozpuštěno 100 g tetrabutoxidu titanu. Po homogenizování byl získaný roztok smísen s roztokem 35,2 g poly(vinylpyrrolidonu) o molekulové hmotnosti 1300000 g/mol v 758,8 g ethanolu a poté okyselen koncentrovanou kyselinou chlorovodíkovou. Výsledný roztok byl zvlákněn elektrostatickým zvlákňováním. Nanovlákenná vrstva byla kalcinována při teplotě 700°C. Krystalická forma výsledných nanovláken byla částečně anatasová a částečně rutilová, což potvrzuje snímek zobrazený na obr. 1 a XRD spektrum nanovláken znázorněné na obr. 2.In another embodiment, a mixture of 250 g of 2-propanol and 29.4 g of acetylacetone in which 100 g of titanium tetrabutoxide was dissolved was used to produce a solution for producing ΊΊΟ2 nanofibers. After homogenization, the obtained solution was mixed with a solution of 35.2 g of poly (vinylpyrrolidone) of 1300000 g / mol in 758.8 g of ethanol and then acidified with concentrated hydrochloric acid. The resulting solution was spun by electrostatic spinning. The nanofibrous layer was calcined at 700 ° C. The crystalline form of the resulting nanofibres was partly anatase and partly rutile, which is confirmed by the image shown in Fig. 1 and the XRD spectrum of the nanofibers shown in Fig. 2.

V dalším příkladném provedení byla k výrobě roztoku pro výrobu T1O2 nanovláken použita směs 250 g 1-propanolu a 29,4 g acetylacetonu okyseleného 0,3 g kyseliny fosforečné. V uvedené směsi bylo rozpuštěno 100 g tetrabutoxidu titanu. Po homogenizování byl získaný roztok smísen s roztokem 35,2 g poly(vinylpyrrolidonu) o molekulové hmotnosti 1300000 g/mol v 758,8 g ethanolu. Výsledný roztok byl zvlákněn elektrostatickým zvlákňováním. Nanovlákenná vrstva byla kalcinována při teplotě 500 °C. Krystalická forma výsledných anorganických T1O2 nanovláken byla čistě anatasová.In another exemplary embodiment, a mixture of 250 g of 1-propanol and 29.4 g of acetylacetone acidified with 0.3 g of phosphoric acid was used to produce a solution for the production of T1O2 nanofibres. 100 g of titanium tetrabutoxide were dissolved in the mixture. After homogenization, the obtained solution was mixed with a solution of 35.2 g of poly (vinylpyrrolidone) of 1300000 g / mol in 758.8 g of ethanol. The resulting solution was spun by electrostatic spinning. The nanofibrous layer was calcined at 500 ° C. The crystalline form of the resulting inorganic T1O2 nanofibres was purely anatase.

U dalšího příkladu provedení byla k výrobě roztoku pro výrobu T1O2 nanovláken použita směs 250 g ethanolu a 58,8 g acetylacetonu, ve které bylo • Β·« ·’ PS3571CZ · rozpuštěno 100 g tetrabutoxidu titanu. Po homogenizování byl získaný roztok smísen s roztokem 35,2 g poly(vinylpyrrolidonu) o molekulové hmotnosti 1300000 g/mol v 729,4 g ethanolu a poté okyselen koncentrovanou kyselinou chlorovodíkovou. Výsledný roztok byl zvlákněn elektrostatickým zvlákňováním. Nanovlákenné vrstva byla kalcinována při teplotě 700’C. Krystalická forma výsledných TiO2 nanovláken byla částečně anatasová a částečně rutilová.In another embodiment, a mixture of 250 g of ethanol and 58.8 g of acetylacetone in which 100 g of titanium tetrabutoxide was dissolved was used to produce a solution for the production of T1O2 nanofibres. After homogenization, the solution obtained was mixed with a solution of 35.2 g of poly (vinylpyrrolidone) of 1300000 g / mol in 729.4 g of ethanol and then acidified with concentrated hydrochloric acid. The resulting solution was spun by electrostatic spinning. The nanofibrous layer was calcined at 700 ° C. The crystalline form of the resulting TiO 2 nanofibres was partly anatase and partly rutile.

K výrobě roztoku pro výrobu TiO2 nanovláken byla podle dalšího příkladu provedení použita směs 150 g ethanolu a 29,4 g acetylacetonu, ve které bylo rozpuštěno 100 g tetrabutoxidu titanu. Po homogenizování byl získaný roztok smísen s roztokem 35,2 g poly(vinylpyrrolidonu) o molekulové hmotnosti 1300000 g/mol v 272,1 g ethanolu a poté okyselen koncentrovanou kyselinou chlorovodíkovou. Výsledný roztok byl zvlákněn elektrostatickým zvlákňováním. Nanovlákenná vrstva byla kalcinována při teplotě 500 °C. Krystalická forma výsledných anorganických TÍO2 nanovláken byla čistě anatasová.A mixture of 150 g of ethanol and 29.4 g of acetylacetone, in which 100 g of titanium tetrabutoxide was dissolved, was used to produce a solution for the production of TiO 2 nanofibres. After homogenization, the obtained solution was mixed with a solution of 35.2 g of poly (vinylpyrrolidone) of 1300000 g / mol in 272.1 g of ethanol and then acidified with concentrated hydrochloric acid. The resulting solution was spun by electrostatic spinning. The nanofibrous layer was calcined at 500 ° C. The crystalline form of the resulting inorganic TiO 2 nanofibres was purely anatase.

V dalším provedení byla k výrobě roztoku pro výrobu TiO2 nanovláken použita směs 250 g ethanolu a 35,2 g acetylacetonu, ve které bylo rozpuštěno 100 g tetraisopropoxidu titanu. Po homogenizování byl získaný roztok smísen s roztokem 42,2 g poly(vinylpyrrolidonu) o molekulové hmotnosti 1300000 g/mol vIn another embodiment, a mixture of 250 g of ethanol and 35.2 g of acetylacetone in which 100 g of titanium tetraisopropoxide was dissolved was used to produce a solution for the production of TiO 2 nanofibres. After homogenization, the obtained solution was mixed with a solution of 42.2 g of poly (vinylpyrrolidone) having a molecular weight of 1300000 g / mol in

977.7 g ethanolu a poté okyselen koncentrovanou kyselinou chlorovodíkovou. Výsledný roztok byl zvlákněn elektrostatickým zvlákňováním. Nanovlákenná vrstva byla kalcinována při teplotě 500eC. Krystalická forma výsledných anorganických TiO2 nanovláken byla čistě ananasová.977.7 g of ethanol and then acidified with concentrated hydrochloric acid. The resulting solution was spun by electrostatic spinning. The nanofibrous layer was calcined at 500 e C. The crystalline form of the resulting inorganic TiO 2 nanofibres was pure pineapple.

Pro výrobu AI2O3 nanovláken byla použita směs 500 g 2-propanolu aFor the production of Al2O3 nanofibres, a mixture of 500 g of 2-propanol a was used

40.7 g acetylacetonu, ve které bylo rozpuštěno 100 g tri-sec-butoxidu hliníku. Po homogenizování byl získaný roztok smísen s roztokem 62,1 g poly(vinylpyrrolidonu) o molekulové hmotnosti 1300000 g/mol v 1366,9 g ethanolu a poté okyselen koncentrovanou kyselinou chlorovodíkovou. Výsledný roztok byl zvlákněn elektrostatickým zvlákňováním. Nanovlákenná vrstva byla kalcinována při teplotě 700°C. Výsledná anorganická vlákna vykazovala čistou y-AI2O3 krystalickou strukturu, což potvrzuje snímek zobrazený na obr. 3 a XRD spektrum znázorněné na obr. 4.40.7 g of acetylacetone in which 100 g of aluminum tri-sec-butoxide was dissolved. After homogenization, the obtained solution was mixed with a solution of 62.1 g of poly (vinylpyrrolidone) of 1300000 g / mol in 1366.9 g of ethanol and then acidified with concentrated hydrochloric acid. The resulting solution was spun by electrostatic spinning. The nanofibrous layer was calcined at 700 ° C. The resulting inorganic fibers showed a pure γ-Al 2 O 3 crystalline structure, as confirmed by the image shown in Figure 3 and the XRD spectrum shown in Figure 4.

• w «V» V 4 • · ··♦ « · ··· · ··♦ • · · · * · · « 9 · · ·4 • · < · «· · · · ·I ’· PS3571C2.......• w «V» V 4 · · · 35 PS PS 35 35 35 35 35 35 35 PS3571C2 .. .....

V jiném provedení byla k výrobě roztoku pro výrobu AI2O3 nanovláken použita směs 350 g 2-propanolu a 40,7 g acetylacetonu, ve které bylo rozpuštěno 100 g tri-sec-butoxidu hliníku. Po homogenizování byl získaný roztok smísen s roztokem 62,1 g poly(vinylpyrrolidonu) o molekulové hmotnosti 1300000 g/mol v 827 g ethanolu a poté okyselen koncentrovanou kyselinou chlorovodíkovou. Nanovlákenná vrstva byla kalcinována při teplotě 800eC. Výsledná anorganická vlákna vykazovala čistou y-A^Ch krystalickou strukturu.In another embodiment, a mixture of 350 g of 2-propanol and 40.7 g of acetylacetone in which 100 g of aluminum tri-sec-butoxide was dissolved was used to produce a solution for producing Al 2 O 3 nanofibres. After homogenization, the solution obtained was mixed with a solution of 62.1 g of poly (vinylpyrrolidone) of 1300000 g / mol in 827 g of ethanol and then acidified with concentrated hydrochloric acid. The nanofibrous layer was calcinated at the temperature of 800 e C. The resultant inorganic fibers showed a pure yA = CH crystalline structure.

V dalším provedení byla k výrobě roztoku pro výrobu AI2O3 nanovláken použita směs 500 g 2-propanolu a 49 g acetylacetonu, ve které bylo rozpuštěno 100 g triisopropoxidu hliníku. Po homogenizování byl získaný roztok smísen s roztokem 74,9 g poly(vinylpyrrolidonu) o molekulové hmotnosti 1300000 g/mol v 1772,2 g ethanolu a poté okyselen koncentrovanou kyselinou chlorovodíkovou. Výsledný roztok byl zvlákněn elektrostatickým zvlákňováním. Nanovlákenná vrstva byla kalcinována při teplotě 700°C. Výsledná anorganická vlákna vykazovala čistou y-AI2O3 krystalickou strukturu.In another embodiment, a mixture of 500 g of 2-propanol and 49 g of acetylacetone in which 100 g of aluminum triisopropoxide was dissolved was used to produce a solution for producing Al2O3 nanofibres. After homogenization, the solution obtained was mixed with a solution of 74.9 g of poly (vinylpyrrolidone) of 1300000 g / mol in 1772.2 g of ethanol and then acidified with concentrated hydrochloric acid. The resulting solution was spun by electrostatic spinning. The nanofibrous layer was calcined at 700 ° C. The resulting inorganic fibers showed a pure γ-Al 2 O 3 crystalline structure.

Pro výrobu B2O3 nanovláken byla použita směs 500 g ethanolu a 68,6 g acetylacetonu, ve které bylo rozpuštěno 100 g triethoxidu bóru. Po homogenizování byl získaný roztok smísen s roztokem 71,5 g poly(vinylpyrrolidonu) o molekulové hmotnosti 1300000 g/mol v 1644,3 g ethanolu a poté okyselen koncentrovanou kyselinou chlorovodíkovou. Výsledný roztok byl zvlákněn elektrostatickým zvlákňováním. Nanovlákenná vrstva byla kalcinována při teplotě 500°C. Výsledná anorganická vlákna vykazovala B2O3 krystalickou strukturu s amorfní příměsí, což potvrzuje snímek zobrazený na obr. 5 a XRD spektrum znázorněné na obr. 6.A mixture of 500 g of ethanol and 68.6 g of acetylacetone was used for the production of B2O3 nanofibres in which 100 g of boron triethoxide was dissolved. After homogenization, the obtained solution was mixed with a solution of 71.5 g of poly (vinylpyrrolidone) of 1300000 g / mol in 1644.3 g of ethanol and then acidified with concentrated hydrochloric acid. The resulting solution was spun by electrostatic spinning. The nanofibrous layer was calcined at 500 ° C. The resulting inorganic fibers exhibited a B 2 O 3 crystalline structure with an amorphous impurity, as confirmed by the image shown in Figure 5 and the XRD spectrum shown in Figure 6.

Pro výrobu ZrO2 nanovláken byla použita směs 500 g ethanolu a 30,6 g acetylacetonu, do které byl přidán roztok 142,9 g tetraisopropoxidu zirkonu v 1propanolu. Po homogenizování byl získaný roztok smísen s roztokem 56,4 g poly(vinylpyrrolidonu) o molekulové hmotnosti 1300000 g/mol v 1193,8 g ethanolu a poté okyselen koncentrovanou kyselinou chlorovodíkovou. Výsledný roztok byl zvlákněn elektrostatickým zvlákňováním. Nanovlákenná vrstva byla kalcinována při teplotě 700°C. Výsledná anorganická vlákna vykazovala ZrO2 For the production of ZrO 2 nanofibres a mixture of 500 g of ethanol and 30.6 g of acetylacetone was used, to which a solution of 142.9 g of zirconium tetraisopropoxide in 1-propanol was added. After homogenization, the obtained solution was mixed with a solution of 56.4 g of poly (vinylpyrrolidone) of 1300000 g / mol in 1193.8 g of ethanol and then acidified with concentrated hydrochloric acid. The resulting solution was spun by electrostatic spinning. The nanofibrous layer was calcined at 700 ° C. The resulting inorganic fibers showed ZrO 2

Ψ V 1 • « «· • v · · I1 V 1 • «« · · v · · I

- PS3571ČJŽ *** směs monoklinické a tetragonální krystalické struktury, což potvrzuje snímek zobrazený na obr. 7 a XRD spektrum znázorněné na obr. 8.- PS3571CJ *** mixture of monoclinic and tetragonal crystalline structure, as confirmed by the image shown in Fig. 7 and the XRD spectrum shown in Fig. 8.

Ve všech případech bylo dosaženo dlouhodobého kontinuálního zvlákňovacího procesu a tloušťka vyrobených nanovláken se pohybovala od 30 do 1000 nm.In all cases a long-term continuous spinning process was achieved and the thickness of produced nanofibres ranged from 30 to 1000 nm.

Výroba nanovláken zvýše popsaných roztoků alkoxidů není omezena pouze na popisované elektrostatické zvlákňovací zařízeni s rotační zvlákňovací elektrodou, ale lze použít i další typy zvlákňovacích elektrod, u nichž se roztok alkoxidů v elektrostatickém poli pro zvlákňováni nachází na povrchu aktivní zvlákňovací zóny zvlákňovacího prostředku zvlákňovací elektrody. Zvlákňováni roztoku alkoxidů probíhá úspěšně i na strunových zvlákňovacích elektrodách podle CZ PV 2007-485, u nichž má aktivní zvlákňovací zóna struny v průběhu zvlákňováni stálou polohu vůči sběrné elektrodě a roztok alkoxidů se na aktivní zvlákňovací zónu struny dopravuje buď nanášením, nebo pohybem struny ve směru její délky. V tomto případě se roztok alkoxidů v elektrostatickém poli pro zvlákňováni nachází na povrchu aktivní zóny struny zvlákňovacího prostředku. Popisované roztoky alkoxidů lze ovšem použít i pro diskontinuální výrobu nanovláken za použití trysky či jehly jako zvlákňovací elektrody.The production of nanofibres of the above-described alkoxide solutions is not limited to the described electrostatic spinning apparatus with a rotating spinning electrode, but other types of spinning electrodes can be used, in which the alkoxide solution in the electrostatic spinning field is on the surface of the active spinning zone of the spinning electrode. The spinning of the alkoxide solution also takes place successfully on the string spinning electrodes according to CZ PV 2007-485, in which the active spinning zone of the string has a stable position against the collecting electrode during spinning and the alkoxide solution is transported to the active spinning zone of the string either by deposition or by its length. In this case, the solution of alkoxides in the electrospinning field is located on the core surface of the spinning agent string. However, the described alkoxide solutions can also be used for the discontinuous production of nanofibres using a nozzle or needle as a spinning electrode.

Průmyslová využitelnostIndustrial applicability

Uvedený způsob výroby nanovláken zajišťuje dostatečnou stabilitu zvlákňovaného roztoku po celou dobu zvlákňováni a je klíčový pro kontinuální výrobu anorganických nanovláken. Použití vrstev anorganických nanovláken je významné v mnoha oblastech techniky a průmyslu, například pro výrobu kompozitních materiálů, katalyzátorů a elektrochemicky aktivních prvků.Said method of production of nanofibres ensures sufficient stability of the spinning solution during the whole spinning and is crucial for the continuous production of inorganic nanofibres. The use of layers of inorganic nanofibres is important in many fields of technology and industry, for example for the production of composite materials, catalysts and electrochemically active elements.

Claims (15)

1. Způsob výroby anorganických nanovláken elektrostatickým zvlákňováním roztoku, který obsahuje alkoxid kovu nebo polokovu nebo nekovu rozpuštěný v rozpouštědlovém systému na bázi alkoholu, vyznačující se tím, že roztok se stabilizuje chelatačním činidlem, které brání hydrolýze alkoxidu, a po homogenizaci se smísí s roztokem poly(vinylpyrrolidonu) v alkoholu, načež se výsledný roztok přivádí do elektrostatického pole, v němž kontinuálně probíhá elektrostatické zvlákňování, jehož výsledkem je tvorba organickoanorganických nanovláken, která se mimo zvlákňovací zařízení následné kalcinují ve vzdušné atmosféře při teplotě od 500 °C do 1300 °C.Process for the production of inorganic nanofibres by electrostatic spinning of a solution comprising a metal alkoxide or a metal or metalloid dissolved in an alcohol-based solvent system, characterized in that the solution is stabilized with a chelating agent which prevents the hydrolysis of the alkoxide and (vinylpyrrolidone) in alcohol, whereupon the resulting solution is fed to an electrostatic field in which electrospinning is continuously carried out, resulting in the formation of organic-inorganic nanofibres, which are subsequently calcined outside the spinning apparatus in an air atmosphere at a temperature of 500 ° C to 1300 ° C. 2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že za účelem zvýšení vodivosti roztoku se do roztoku přidá koncentrovaná kyselina.2. The process of claim 1 wherein concentrated acid is added to the solution to increase the conductivity of the solution. 3. Způsob podle nároku 2, vyznačující se tím, že kyselina je zvolena ze skupiny kyselina chlorovodíková, kyselina dusičná, kyselina fosforečná.The process according to claim 2, wherein the acid is selected from the group of hydrochloric acid, nitric acid, phosphoric acid. 4. Způsob podle libovolného z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že chelatačním činidlem je acetylaceton .Process according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the chelating agent is acetylacetone. 5. Způsob podle libovolného z nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že alkohol v roztoku poly(vinylpyrrolidonu) je zvolen ze skupiny ethanol, 1propanol, 2-propanol nebo jejich směsi.Process according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the alcohol in the poly (vinylpyrrolidone) solution is selected from ethanol, 1-propanol, 2-propanol or mixtures thereof. 6. Způsob podle libovolného z nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že poly(vinylpyrrolidon) má průměrnou molární hmotnost v rozmezí 10000001500000 g/mol a jeho hmotnostní koncentrace v roztoku je v rozmezí 4 až 9 %.Method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the poly (vinylpyrrolidone) has an average molar mass in the range of 10000001500000 g / mol and its mass concentration in the solution is in the range of 4 to 9%. 7. Způsob podle nároku 6, vyznačující se tím, že poly(vinylpyrrolidon) má průměrnou molární hmotnost 1300000 g/mol.The process according to claim 6, wherein the poly (vinylpyrrolidone) has an average molecular weight of 1300000 g / mol. 8. Způsob podle libovolného z nároků 1 až 7, vyznačující se tím, že poly(vinylpyrrolidon) má viskozitní číslo K v rozmezí K-70 až K-95 a jeho koncentrace v roztoku je v rozmezí 4 až 9 %.The method according to any one of claims 1 to 7, wherein the poly (vinylpyrrolidone) has a viscosity number K in the range of K-70 to K-95 and its concentration in solution is in the range of 4 to 9%. 9. Způsob podle nároku 8, vyznačující se tím, že poly(vinylpyrrolidon) má viskozitní číslo K-90.The method of claim 8, wherein the poly (vinylpyrrolidone) has a viscosity number of K-90. • * * V Φ · φ · · 4 « φ ·«· · φ «φφ · φ φφ • · « φ«« · φφφ φφ | ·» Ρ^357Κ5Ζ··· ·· ··• * * V Φ · φ · «·« φ φ • • • • • • •φ · »Ρ ^ 357Κ5Ζ ··· ·· ·· 10. Způsob podle libovolného z nároků 1 až 9, vyznačující se tím, že alkoxid kovu je zvolen ze skupiny tetrabutoxid titanu, tetraisopropoxid titanu, trisec-butoxid hliníku, triisopropoxid hliníku, tetraisopropoxid zirkonu.The process according to any one of claims 1 to 9, wherein the metal alkoxide is selected from titanium tetrabutoxide, titanium tetraisopropoxide, aluminum trisec-butoxide, aluminum triisopropoxide, zirconium tetraisopropoxide. 11. Způsob podle libovolného z nároků 1 až 9, vyznačující se tím, žeA method according to any one of claims 1 to 9, characterized in that 5 alkoxid polokovu je zvolen ze skupiny tetraethoxysilan, triethoxid bóru.The metal alkoxide is selected from tetraethoxysilane, boron triethoxide. 12. Způsob podle libovolného z nároků 1 až 11, vyznačující se tím, že molární poměr alkoxidu a chelatačního činidla v roztoku je v rozmezí 1:0,8 až 1:2,2.The method of any one of claims 1 to 11, wherein the molar ratio of alkoxide to chelating agent in solution is in the range of 1: 0.8 to 1: 2.2. 13. Způsob podle libovolného z předcházejících nároků, vyznačující seMethod according to any one of the preceding claims, characterized by 10 tím, že roztok alkoxidu se v elektrostatickém poli pro zvlákňování nachází na povrchu aktivní zvlákňovací zóny zvlákňovacího prostředku zvlákňovací elektrody.10 in that the alkoxide solution is in the electrospinning field on the surface of the active spinning zone of the spinning agent of the spinning electrode. 14. Způsob podle nároku 12, vyznačující se tím, že roztok alkoxidu se do elektrostatického pole pro zvlákňování dopravuje povrchem zvlákňovacíMethod according to claim 12, characterized in that the alkoxide solution is transported to the electrostatic spinning field by the surface of the spinning machine. 15 elektrody.15 electrodes. 15. Způsob podle nároku 12, vyznačující se tím, že zvlákňovací elektroda je tvořena rotační zvlákňovací elektrodou protáhlého tvaru, která částí svého obvodu zasahuje do zvlákňovaného roztoku.Method according to claim 12, characterized in that the spinning electrode is formed by a rotary spinning electrode of elongated shape, which extends a part of its periphery into the spinning solution.
CZ20080277A 2008-05-06 2008-05-06 Process for preparing inorganic nanofibers by electrostatic spinning CZ2008277A3 (en)

Priority Applications (12)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ20080277A CZ2008277A3 (en) 2008-05-06 2008-05-06 Process for preparing inorganic nanofibers by electrostatic spinning
US12/991,000 US20110049769A1 (en) 2008-05-06 2009-05-05 Method for production of inorganic nanofibres through electrostatic spinning
AU2009243816A AU2009243816A1 (en) 2008-05-06 2009-05-05 A method for production of inorganic nanofibres through electrostatic spinning
JP2011507784A JP2011520045A (en) 2008-05-06 2009-05-05 Method for the production of inorganic nanofibers by electrospinning
RU2010147892/05A RU2010147892A (en) 2008-05-06 2009-05-05 METHOD FOR PRODUCING INORGANIC NANO FIBERS BY ELECTROSTATIC FIBER FORMING METHOD
KR1020107027149A KR20100135975A (en) 2008-05-06 2009-05-05 A method for production of inorganic nanofibres through electrostatic spinning
EP09741722A EP2276880A2 (en) 2008-05-06 2009-05-05 A method for production of inorganic nanofibres through electrostatic spinning
CA2723471A CA2723471A1 (en) 2008-05-06 2009-05-05 A method for production of inorganic nanofibres through electrostatic spinning
CN2009801262333A CN102084044A (en) 2008-05-06 2009-05-05 A method for production of inorganic nanofibres through electrostatic spinning
BRPI0912221A BRPI0912221A2 (en) 2008-05-06 2009-05-05 method for producing inorganic nanofibers.
PCT/CZ2009/000065 WO2009135448A2 (en) 2008-05-06 2009-05-05 A method for production of inorganic nanofibres through electrostatic spinning
IL209135A IL209135A0 (en) 2008-05-06 2010-11-04 A method for production of inorganic nanofibres through electrostatic spinning

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ20080277A CZ2008277A3 (en) 2008-05-06 2008-05-06 Process for preparing inorganic nanofibers by electrostatic spinning

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ2008277A3 true CZ2008277A3 (en) 2009-11-18

Family

ID=41258174

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ20080277A CZ2008277A3 (en) 2008-05-06 2008-05-06 Process for preparing inorganic nanofibers by electrostatic spinning

Country Status (12)

Country Link
US (1) US20110049769A1 (en)
EP (1) EP2276880A2 (en)
JP (1) JP2011520045A (en)
KR (1) KR20100135975A (en)
CN (1) CN102084044A (en)
AU (1) AU2009243816A1 (en)
BR (1) BRPI0912221A2 (en)
CA (1) CA2723471A1 (en)
CZ (1) CZ2008277A3 (en)
IL (1) IL209135A0 (en)
RU (1) RU2010147892A (en)
WO (1) WO2009135448A2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010102592A1 (en) 2009-03-10 2010-09-16 Elmarco S.R.O. A layered filtration material and device for purification of gaseous medium
CZ306773B6 (en) * 2016-04-26 2017-06-28 Pardam, S.R.O. Precursor fibre intended for the preparation of silicon fibres, the method of its manufacture, the method of its modification and its use
CZ308566B6 (en) * 2014-06-27 2020-12-09 Ústav fyzikální chemie J. Heyrovského AV ČR, v. v. i. Preparing inorganic nanofibres, in particular for use as heterogeneous catalysts, and inorganic nanofibres

Families Citing this family (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8513147B2 (en) * 2003-06-19 2013-08-20 Eastman Chemical Company Nonwovens produced from multicomponent fibers
US7892993B2 (en) * 2003-06-19 2011-02-22 Eastman Chemical Company Water-dispersible and multicomponent fibers from sulfopolyesters
US20040260034A1 (en) 2003-06-19 2004-12-23 Haile William Alston Water-dispersible fibers and fibrous articles
EP2204480B1 (en) * 2008-12-25 2013-03-20 Shinshu University Process of manufacturing inorganic nanofibers
US8512519B2 (en) * 2009-04-24 2013-08-20 Eastman Chemical Company Sulfopolyesters for paper strength and process
AT509504A1 (en) * 2010-02-19 2011-09-15 Rubacek Lukas METHOD FOR PRODUCING LITHIUM TITANATE
KR101113311B1 (en) * 2010-03-31 2012-03-13 광주과학기술원 Method for fabricating hybrid catalyst with metal oxide nanowire, electrode and fuel cell containing hybrid catalyst fabricated by the same
CN101922060B (en) * 2010-09-01 2012-07-04 青岛大学 Method for preparing rare earth fluorescence micro/nano fibers
US9273417B2 (en) 2010-10-21 2016-03-01 Eastman Chemical Company Wet-Laid process to produce a bound nonwoven article
CZ303513B6 (en) 2011-08-30 2012-10-31 Vysoká Škola Bánská -Technická Univerzita Ostrava Process for preparing fibrous and lamellar microstructures and nanostructures by controlled vacuum freeze-drying of nanoparticle liquid dispersion
JP2015514876A (en) * 2011-10-03 2015-05-21 エヌディーエスユー リサーチ ファウンデーション Liquid silane composition and processing method
US8840758B2 (en) 2012-01-31 2014-09-23 Eastman Chemical Company Processes to produce short cut microfibers
JP2015523473A (en) * 2012-05-16 2015-08-13 ノースカロライナ ステート ユニヴァーシティNorth Carolina State University Apparatus and method for making nanofibers from solution sheared under continuous flow
US9303357B2 (en) 2013-04-19 2016-04-05 Eastman Chemical Company Paper and nonwoven articles comprising synthetic microfiber binders
US9605126B2 (en) 2013-12-17 2017-03-28 Eastman Chemical Company Ultrafiltration process for the recovery of concentrated sulfopolyester dispersion
US9598802B2 (en) 2013-12-17 2017-03-21 Eastman Chemical Company Ultrafiltration process for producing a sulfopolyester concentrate
CN103752848B (en) * 2014-02-10 2016-02-03 南昌欧菲光科技有限公司 A kind of preparation method of nano-silver thread
CN106207149A (en) * 2015-04-30 2016-12-07 中国电力科学研究院 A kind of method preparing submicron order lithium titanate material
WO2017186201A1 (en) 2016-04-26 2017-11-02 Pardam, S.R.O. Precursor fibers intended for preparation of silica fibers, method of manufacture thereof, method of modification thereof, use of silica fibers
JP6864263B2 (en) * 2017-03-30 2021-04-28 Jnc株式会社 Titanate metal salt fiber manufacturing method
KR102248182B1 (en) * 2018-01-26 2021-05-04 (주)엘지하우시스 Fine dust filter for windows and method for manufacturing the same
CN108498868B (en) * 2018-04-03 2020-09-15 北京大学口腔医学院 Charged composite membrane with extracellular matrix electrical topological characteristics and preparation method thereof
CN109095894A (en) * 2018-06-22 2018-12-28 西安工程大学 The preparation method of flexible metal oxide nanofiber phosphorylation peptide gathering material
CN109082769A (en) * 2018-06-22 2018-12-25 西安工程大学 A kind of preparation method of flexibility TiOx nano fiber phosphorylation peptide gathering material
CN110004519A (en) * 2019-04-16 2019-07-12 天津工业大学 One kind can produce the electrostatic spinning liquid of the multiple dimensioned alumina fibre of " caterpillar " shape
CN111187424A (en) * 2020-02-14 2020-05-22 山东大学 Lanthanide rare earth-organic polymer precursor, lanthanide rare earth oxide fiber, and preparation method and application thereof
CN111995393B (en) * 2020-09-10 2022-04-29 山东大学 Method for preparing aluminum titanate ceramic fiber from titanium-aluminum polymer precursor
CN112899889B (en) * 2021-01-22 2022-06-21 清华大学深圳国际研究生院 Preparation method of titanate fiber membrane
CN113151933A (en) * 2021-05-21 2021-07-23 北京邮电大学 Method for preparing alumina nano-fiber by utilizing electrostatic spinning
CN113307632B (en) * 2021-05-26 2022-04-12 山东大学 Preparation method of oxide high-entropy ceramic fiber
CN114560709B (en) * 2021-11-19 2023-05-02 东华大学 Ceramic nanofiber aerogel with hinged structure and preparation method thereof
CN114149024B (en) * 2021-11-30 2023-07-28 陕西科技大学 Boron-doped porous titanium dioxide/carbon fiber anode material and preparation method thereof
CN114920552B (en) * 2022-05-20 2023-08-01 湘潭大学 Preparation process of two-dimensional nanosheets
WO2024070017A1 (en) * 2022-09-27 2024-04-04 Jnc株式会社 Spinning solution for producing silica fibers
WO2024070018A1 (en) * 2022-09-27 2024-04-04 Jnc株式会社 Silica fibers, and manufacturing method for same
JP2024051672A (en) * 2022-09-30 2024-04-11 Jnc株式会社 Metal oxide porous fiber

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4584365A (en) * 1985-02-15 1986-04-22 Manville Sales Corporation Production of polymer from metal alkoxide and reaction mixture of carboxylic acid and hydroxy compound
KR910000294B1 (en) * 1988-07-20 1991-01-24 한국과학기술원 Process for synthesis of alumina-gol
JPH04263615A (en) * 1991-02-18 1992-09-18 Colloid Res:Kk Production of viscous aluminosilicate sol
JP3963439B2 (en) * 2001-06-08 2007-08-22 日本バイリーン株式会社 Inorganic structure manufacturing method and inorganic structure
US7575707B2 (en) * 2005-03-29 2009-08-18 University Of Washington Electrospinning of fine hollow fibers
CN101213330B (en) * 2005-05-31 2012-06-06 帝人株式会社 Ceramic fibre and manufacturing method thereof
JP5211693B2 (en) * 2005-05-31 2013-06-12 日東紡績株式会社 Polymers composed of organosilane compounds and boron compounds
US9267220B2 (en) * 2006-03-31 2016-02-23 Cornell University Nanofibers, nanotubes and nanofiber mats comprising crystaline metal oxides and methods of making the same

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010102592A1 (en) 2009-03-10 2010-09-16 Elmarco S.R.O. A layered filtration material and device for purification of gaseous medium
CZ308566B6 (en) * 2014-06-27 2020-12-09 Ústav fyzikální chemie J. Heyrovského AV ČR, v. v. i. Preparing inorganic nanofibres, in particular for use as heterogeneous catalysts, and inorganic nanofibres
CZ306773B6 (en) * 2016-04-26 2017-06-28 Pardam, S.R.O. Precursor fibre intended for the preparation of silicon fibres, the method of its manufacture, the method of its modification and its use

Also Published As

Publication number Publication date
BRPI0912221A2 (en) 2015-10-06
KR20100135975A (en) 2010-12-27
RU2010147892A (en) 2012-06-20
WO2009135448A3 (en) 2010-01-21
WO2009135448A2 (en) 2009-11-12
EP2276880A2 (en) 2011-01-26
CA2723471A1 (en) 2009-11-12
AU2009243816A1 (en) 2009-11-12
IL209135A0 (en) 2011-01-31
JP2011520045A (en) 2011-07-14
CN102084044A (en) 2011-06-01
US20110049769A1 (en) 2011-03-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CZ2008277A3 (en) Process for preparing inorganic nanofibers by electrostatic spinning
Lee et al. Preparation of SiO2/TiO2 composite fibers by sol–gel reaction and electrospinning
Lotus et al. Characterization of TiO2–Al2O3 composite fibers formed by electrospinning a sol–gel and polymer mixture
Castkova et al. Electrospinning and thermal treatment of yttria doped zirconia fibres
JP5521214B2 (en) Method for producing inorganic nanofiber
Lin et al. Morphological control of centimeter long aluminum‐doped zinc oxide nanofibers prepared by electrospinning
Koo et al. Controlling the diameter of electrospun Yttria‐stabilized zirconia nanofibers
Atchison et al. Electrospinning of ultrafine metal oxide/carbon and metal carbide/carbon nanocomposite fibers
CN111074379A (en) Alumina-zirconia composite short fiber and preparation method thereof
US20090068466A1 (en) Titania fiber and method for manufacturing titania fiber
Cho et al. Properties of PVA/HfO2 hybrid electrospun fibers and calcined inorganic HfO2 fibers
EP2103722A1 (en) Ceramic fiber and method for production of ceramic fiber
Tunç et al. Preparation of gadolina stabilized bismuth oxide doped with boron via electrospinning technique
Kim et al. Enhancement of mechanical properties of TiO2 nanofibers by reinforcement with polysulfone fibers
Saal et al. Micro-and nanoscale structures by sol-gel processing
Lusiola et al. Electrospinning of ZrO2 fibers without sol-gel methods: Effect of inorganic Zr-source on electrospinning properties and phase composition
Tunç et al. Fabrication and characterization of boron doped yttria‐stabilized zirconia nanofibers
Mudra et al. Preparation and characterization of ceramic nanofibers based on lanthanum tantalates
CN111074426B (en) Alumina-zirconia composite fiber blanket and preparation method thereof
KR100914449B1 (en) Fabrication Method of Nano-porous TiO2-ZrO2 Hybrid Thin Film Having Controlled Band Gap Energy
Razaki et al. Preparation and characterization of thulium doped silica-alumina nanofibers for photonics application
WO2022254070A1 (en) Photocatalyst material and nanometric coating obtained therefrom
Carreño et al. Nano and micro ceramic membranes from degradable templates
US20140186623A1 (en) A method of preparing metal oxide microtubes
Rafieipour et al. Synthesis and characterisation of ceramic core/shell nanofibres via single stage co‐axial electrospinning