本發(fā)明屬于纖維材料領域,尤其涉及一種復合纖維材料及其制備方法和應用。
背景技術:
目前國內外市場上采用的傳統(tǒng)水污染處理方法為物理法、化學法、生物法,其各有弊端,且成本高、能耗大,甚至產生二次污染,且單純經過凈化的水體仍為“死體”,只有恢復水體平衡的生態(tài)系統(tǒng)才能使水環(huán)境真正“復活”。傳統(tǒng)的治理方法不能從根本上解決水質問題,所以即使投入大量人力、物力、財力的情況下收到的效果仍甚微,因而亟需能徹底解決河道水污染治理的突破性技術。
光催化材料應運而生,它是最有前途的新型環(huán)保材料之一,其利用太陽能可有效降解有機污染物,主要應用于環(huán)境保護,這種新的污染治理技術具有操作簡單、無二次污染、效率高、能耗低等優(yōu)點,可產生極大的社會與經濟效益。傳統(tǒng)的光催化劑主要包括納米材料,比如納米二氧化鈦;然而,采用這些光催化劑納米材料處理污水多年來只局限于實驗室科學研究,因為具有高活性的納米級材料極易團聚且難以回收,所以需要將其負載于載體之上進行應用。而其負載技術遇到了難以突破的瓶頸:用無機載體則使其活性降低,而有機載體在使用中易被光腐蝕。
技術實現(xiàn)要素:
有鑒于此,本發(fā)明的目的在于提供一種復合纖維材料及其制備方法和應用,以解決上述問題。
一種復合纖維材料,其包括一有機纖維載體和嵌設在該有機纖維載體中的多個功能納米粒子。其中,所述“嵌設”是指所述功能納米粒子部分埋入或夾持于所述有機纖維載體中,而所述功能納米粒子的部分表面暴露。
所述功能納米粒子包括二氧化鈦、二氧化硅、磷灰石或納米馬達。所述納米馬達具有一核殼結構,其包括多孔材料形成的外殼、光催化劑形成的內核以及外殼與內核之間的納米空腔。所述功能納米粒子的粒徑不做限定,優(yōu)選的,為10納米~1微米。
所述多孔材料的材料種類不限,只要所述多孔材料具有多個孔即可。所述多孔材料可為多孔二氧化硅、玻璃多孔材料、鋁磷酸鹽多孔材料等。
所述多孔材料設置有多個孔,所述孔的孔徑小于所述光催化劑的粒徑。所述孔作為所述多孔材料的納米空腔與外界連接的通道。優(yōu)選地,所述孔的孔徑大于0且小于10nm。
所述光催化劑的材料選自TiO2、ZnO、WO3、Fe3O4、Bi2O3、BiOBr、BiOI、SnO2、Cu2O、Nb2O5、Ta2O5、CdS、CdSe、CdTe、GaN、Ta3N5、TaON、C3N4、CdS、ZnS、PbS、MoS2、CuInS2、AgInS2、CdS、ZnIn2S4、GaP、SiC、LaTiON、Sm2Ti2S2O5、鈦酸鹽、鍺酸鹽、鈮酸鹽、釩酸鹽、鎵酸鹽、鉭酸鹽、銻酸鹽、鉍酸鹽、NiOx/In1-xNix、TaO4、Ag2O、AgCl、AgBr、AgI、AgInZn7S9、β-AgAlO2、β-AgGaO2、β-AgInO2、α-AgAlO2、α-AgGaO2、α-AgInO2、Ag3PO4、AgCrO2、Ag2CrO4、AgAlO2、AgNbO3、InVO4、InNbO4、InTaO4、BiNbO4、BiTaO4、(ZnO)x(GaN)1-x、NaNbO3-AgNbO3、BiTa1-xNbxO4、Sr2NbxTa2-xO7、Sr1-xCaxIn2O4、Ba1-xSrxSnO3、Ca1-xBixVxMo1-xO4、(AgNbO3)1-x(SrTiO3)x、KCa2Nb3O10、Ba5Ta4O15和HCa2Nb3O10中的一種、多種的相互摻雜、過渡金屬陽離子摻雜或陰離子摻雜。
所述納米馬達還包括位于所述納米空腔內的助催化劑。所述助催化劑包括過渡金屬納米粒子、金屬氧化物納米粒子和上轉換材料納米粒子。所述多個助催化劑設置在所述光催化劑的外表面并位于所述多孔材料與所述光催化劑之間的納米空腔內。所述多個助催化劑在所述納米空腔中相互間隔設置。即,所述多個助催化劑在所述納米空腔中彼此分散設置,具有三維結構和高結晶度。
所述助催化劑的形態(tài)可為顆粒狀或者枝狀。其中,顆粒結晶狀的助催化劑是由多個助催化劑納米粒子堆積形成的立體塊狀結構。枝狀的助催化劑是由多個助催化劑納米粒子堆積形成的樹枝狀結構。
所述過渡金屬納米粒子包括鉑金屬納米粒子、金金屬納米粒子、鈀金屬納米粒子或銀納米粒子,所述金屬氧化物納米粒子包括氧化鋅納米粒子或氧化亞銅納米粒子,所述上轉換材料納米粒子包括鐿鉺雙摻雜NaYF4納米粒子、銩摻雜NaGdF4納米粒子或鈥摻雜NaGdF4納米粒子。
所述有機纖維載體為一維結構、二維結構或三維結構。
所述有機纖維載體由柔性纖維材料組成。所述柔性纖維材料包括人造纖維材料或合成纖維材料。其中,所述合成纖維材料包括聚酯纖維材料、聚酰胺纖維、聚乙烯醇纖維、聚丙烯腈纖維、聚丙烯纖維、聚氯乙烯纖維、聚乳酸纖維材料或聚乙烯纖維材料等。
本發(fā)明還提供一種上述復合纖維材料的制備方法,其包括以下步驟:
(1)加熱多個功能納米粒子;
(2)通過熱氣流將加熱后的多個功能納米粒子噴射到一有機纖維載體上,并使所述有機纖維載體與所述多個功能納米粒子接觸的部位熔融,而將所述多個功能納米粒子嵌設在所述有機纖維載體上。
步驟(1)中將所述多個功能納米粒子加熱到100℃-250℃。
當所述納米馬達包括多孔材料形成的外殼、光催化劑形成的內核、外殼與內核之間的納米空腔、以及位于所述納米空腔內的助催化劑時,該納米馬達通過以下制備方法得到:
提供一核殼結構,所述核殼結構包括多孔材料形成的外殼、光催化劑形成的內核以及外殼與內核之間的納米空腔;
提供一助催化劑前驅液,所述助催化劑前驅液包括助催化劑前驅體;
將所述核殼結構置于所述助催化劑前驅液中,使所述助催化劑前驅液進入所述核殼結構的納米空腔內,得到膠囊混合液;以及
通過光照射所述膠囊混合液,使所述助催化劑前驅體發(fā)生反應而在所述納米空腔形成多個助催化劑,所述助催化劑包括過渡金屬納米粒子、金屬氧化物納米粒子和上轉換材料納米粒子。
所述助催化劑前驅液的制備方法包括以下步驟:將助催化劑前驅體與一有機溶劑混合得到助催化劑前驅液。所述有機溶劑包括甲醇、乙醇、丙醇、丙三醇、乙烯醇或正丁烷等。其中,在采用紫外光照射所述助催化劑前驅液前,還可以包括采用氮氣或惰性氣體曝氣法來去除所述助催化劑前驅液中的氧氣的步驟。所述助催化劑前驅體包括任何可以形成過渡金屬納米粒子、金屬氧化物納米粒子和上轉換材料納米粒子的前驅體材料,尤其是可以發(fā)生光催化的前驅體材料。優(yōu)選地,所述助催化劑前驅體包括氯鉑酸、氯金酸、氯鈀酸、硫酸銅或硝酸銀。
當所述核殼結構置于所述助催化劑混合液中時,由于所述多孔材料的內部與外界之間存在濃度差,同時,由于所述多孔材料具有親水性,助催化劑前驅體經由所述多孔材料中的孔進入到所述核殼結構的納米空腔內,以達到濃度平衡,得到所述膠囊混合液。
當通過光照射所述膠囊混合液時,進入所述核殼結構內的助催化劑前驅體發(fā)生催化劑原位光化學還原反應,而在所述核殼結構內形成所述多個助催化劑。
具體地,當紫外線照射所述膠囊混合液時,所述光催化劑內核的表面上產生光生電子-空穴對,作為一種高效孔捕捉劑,所述助催化劑前驅液中的有機溶劑迅速陷進孔中,而被激發(fā)的電子被轉移給助催化劑前驅體中的金屬離子,導致助催化劑前驅體在光催化劑內核的表面上原位光化學還原而沉積;然后,激發(fā)的電子與H+質子在光催化劑的表面結合,H2光催化反應生成。其結果是,所述有機溶劑在所述多孔材料內連續(xù)消耗,導致有機溶劑在所述核殼結構的內部和外部形成濃度梯度,形成了驅動力,推動外部的助催化劑前驅體通過所述多孔材料的孔流入所述納米空腔。當然,所述助催化劑前驅體在所述核殼結構之外在光照的照射下,也會生成助催化劑,該外部的助催化劑也會在該驅動力的作用下進入納米空腔,從而在納米空腔內形成各向異性的助催化劑納米枝和/或助催化劑顆粒結晶體,即可以制備出具有核殼納米馬達-助催化劑協(xié)同結構的復合光催化劑,且該復合催化劑具有較高的光催化活性。因此,所述納米馬達為助催化劑-光催化劑協(xié)同體系的制備提供動力,是其中的納米空腔中的助催化劑結構的形成和構建的基礎。納米馬達的功能不僅僅是提供一種限域反應空間場所,將助催化劑引入納米空腔,同時也是特定三維形態(tài)的助催化劑形成的必要條件。
步驟(2)具體為:
先將所述有機纖維載體加熱到70℃-200℃,得到軟化的有機纖維載體;
再將所述多個功能納米粒子噴射到軟化的有機纖維載體上,使該軟化的有機纖維載體與所述多個功能納米粒子接觸的部位發(fā)生熔融,而將所述多個功能納米粒子嵌設在軟化的有機纖維載體中;
最后固化、冷卻,得到所述復合纖維載體材料。
其中,有機纖維載體與功能納米粒子的質量比例是1:(2~200)。
在所述步驟(2)中,所述多個功能納米粒子的噴射參數如下:噴射速度為0.01m/s~1m/s,噴射高度為0.1m~1m,噴頭移動速度為0~1m/s??梢岳斫?,步驟(2)中將功能納米粒子噴射之后,熔融的時間可為1小時~5小時,以使二者充分融合并實現(xiàn)功能納米粒子的嵌設。也可以將噴射的次數增加為多次,循環(huán)進行噴射,以實現(xiàn)充分融合。
本發(fā)明還提供一種上述復合纖維材料的應用,將上述復合纖維材料應用于污水凈化處理、空氣凈化處理或抗菌殺毒處理中。
本發(fā)明還提供一種通過熱噴粘法負載納米粒子復合纖維的制備方法,其特征在于包括以下步驟:
1)按質量份數,將1-25份粒徑約為50-200nm的納米粒子加熱至80-120度;
2)按質量份數,將5-120份的合成纖維放置于容器中,并將該容器放置于70-110度的烘箱中;
3)將步驟1)中所得到的加熱后的納米粒子隨熱氣流噴射入容器,并在容器中循環(huán)1-5小時后冷卻即得到所需復合纖維。
其中,所述的納米粒子是二氧化鈦、二氧化硅、氧化鈣、氧化鎂或磷灰石的一種或幾種的組合。
本發(fā)明還提供一種通過熱噴粘法負載納米粒子復合纖維的制備方法,包括以下步驟:
1)按質量份數,將17份粒徑約為125nm的納米粒子加熱至100度;所述納米粒子是二氧化鈦,二氧化硅,氧化鈣,氧化鎂或磷灰石;
2)按質量份數,將65份的合成纖維放置于容器中,并將該容器放置于90度的烘箱中;
3)將步驟1)中所得到的加熱后的納米粒子隨熱氣流噴射入容器,并在容器中循環(huán)2.5小時后冷卻即得到所需復合纖維。
與現(xiàn)有技術相比,本發(fā)明提供的所述復合纖維材料具有以下優(yōu)點:
第一,采用有機纖維材料作為載體,而實現(xiàn)將功能納米粒子進行有效的負載。該種負載復合方式,可實現(xiàn)功能納米粒子高量負載,負載率最高可達所述有機纖維載體重量的10%,而并不會降低所述功能納米粒子的光催化活性;進一步,當有機纖維載體為三維的柔性材料,可實現(xiàn)三維動態(tài)負載,進行“體催化”,而將整體催化能力提高10萬倍。
第二,該種負載方式中光催化劑具有高重復利用率,解決現(xiàn)有納米光催化劑的團聚與回收問題,極大地節(jié)約了治水材料成本。
第三,所述功能納米粒子通過有機纖維載體的負載,而將功能納米粒子拓展到有機纖維載體可應用的所有場景,應用范圍極廣,可應用于比如污水凈化、空氣凈化、抗菌殺毒等環(huán)保領域。
進一步,當所述功能納米粒子為所述納米馬達時,所述納米馬達中的催化劑與多孔材料為非直接接觸式負載,使得催化劑比表面積基本無損耗,多孔材料不影響光與光催化劑接觸,同時還避免現(xiàn)有技術中將光催化劑負載于有機載體時光催化劑直接接觸有機載體而造成光催化劑對有機載體的光腐蝕,解決了多年來國內外光催化劑難以推廣應用的問題,克服光催化劑應用瓶頸,實現(xiàn)光催化行業(yè)的重大技術突破。另外,所述納米馬達具有特定的核殼結構,這有利于有機污染物分子被吸附進入納米空腔內,從而完成動態(tài)吸附-光催化反應體系。
由于納米馬達中進一步通過引入助催化劑,所述助催化劑與光催化劑協(xié)同催化,實現(xiàn)更優(yōu)異的光催化效果。
本發(fā)明提供的所述復合纖維材料的制備方法具有以下優(yōu)點:通過熱氣流將功能納米粒子嵌設于有機纖維載體上,該種方式可使二者緊密結合,功能納米粒子不易脫離。該制備方法比較簡單,操作容易,生產成本低,利于產業(yè)化。
附圖說明
圖1為本發(fā)明實施例提供的復合纖維材料的掃描電子顯微鏡照片圖。
圖2為本發(fā)明實施例6提供的納米馬達聚乙烯醇復合纖維材料中的納米馬達的模型示意圖。
圖3為圖2所示的納米馬達的透射電鏡圖。
圖4為本發(fā)明實施例7提供的納米馬達聚乳酸復合纖維材料中的納米馬達的模型剖面示意圖。
圖5為本發(fā)明實施例8提供的納米馬達聚乙烯復合纖維材料中的納米馬達的模型示意圖。
圖6為圖5所示的納米馬達的透射電鏡圖。
具體實施方式
以下是本發(fā)明的具體實施例并結合附圖,對本發(fā)明的技術方案作進一步的描述,但本發(fā)明并不限于這些實施例。
實施例1
本實施例提供一種二氧化鈦聚酯復合纖維材料的制備方法,包括以下步驟:
將15g粒徑約為50nm的二氧化鈦粒子加熱至100度,得到高溫納米二氧化鈦粒子;將85g的聚酯纖維材料放置于容器中,并將該容器放置于70度的烘箱中;將所述高溫納米二氧化鈦粒子以0.5m/s的噴射速度隨熱氣流噴射入所述容器中,并在容器中循環(huán)5小時后,固化冷卻即得到一種二氧化鈦聚酯復合纖維材料,納米二氧化鈦粒子嵌設在聚酯纖維材料中,如圖1所示。
經測量,在該二氧化鈦聚酯復合纖維材料中,納米二氧化鈦粒子的負載量為所述聚酯纖維材料質量的10%;該二氧化鈦聚酯復合纖維材料的比表面積為350m2/g。
實施例2
本實施例提供一種二氧化鈦聚酰胺復合纖維材料的制備方法,包括以下步驟:
將8g粒徑約為100nm的二氧化鈦粒子加熱至120度,得到高溫納米二氧化鈦粒子;將92g的聚酰胺纖維膜放置于容器中,并將該容器放置于80度的烘箱中;將所述高溫納米二氧化鈦粒子以0.4m/s的噴射速度隨熱氣流噴射入所述容器中,并在容器中循環(huán)2小時后,固化冷卻即得到一種二維的二氧化鈦聚酰胺復合纖維材料,納米二氧化鈦粒子嵌設在聚酰胺纖維膜中。
經測量,在該二氧化鈦聚酰胺復合纖維膜中,納米二氧化鈦粒子的負載量為所述聚酰胺纖維膜質量的4.5%;該二氧化鈦聚酰胺復合纖維膜的比表面積為245m2/g。
實施例3
本實施例提供一種二氧化硅聚丙烯腈復合纖維材料的制備方法,包括以下步驟:
將10g粒徑約為120nm的二氧化硅粒子加熱至150度,得到高溫納米二氧化硅粒子;將90g的聚丙烯腈纖維放置于容器中,并將該容器放置于80度的烘箱中;將所述高溫納米二氧化硅粒子以0.3m/s的噴射速度隨熱氣流噴射入所述容器中,并在容器中循環(huán)3小時后,固化冷卻制得一種一維的二氧化硅聚酰胺復合纖維材料,納米二氧化硅粒子嵌設在聚丙烯腈纖維材料中,該一維的二氧化硅聚丙烯腈復合纖維材料經過編制,制成一種三維的二氧化硅聚丙烯腈復合纖維網。
經測量,在該二氧化硅聚丙烯腈復合纖維網中,納米二氧化硅粒子的負載量為所述聚丙烯腈纖維材料質量的7.1%;該二氧化硅聚丙烯腈復合纖維網的比表面積為245m2/g。
實施例4
本實施例提供一種磷灰石聚丙烯復合纖維材料的制備方法,包括以下步驟:
將4g粒徑約為150nm的磷灰石粒子加熱至200度,得到高溫納米磷灰石粒子;將96g的聚丙烯纖維放置于容器中,并將該容器放置于90度的烘箱中;將所述高溫納米磷灰石粒子以0.2m/s的噴射速度隨熱氣流噴射入所述容器中,并在容器中循環(huán)1小時后,固化冷卻制得一種磷灰石聚丙烯復合纖維材料,納米磷灰石粒子嵌設在聚丙烯纖維材料中。
經測量,在該磷灰石聚丙烯復合纖維材料中,納米磷灰石粒子的負載量為所述聚丙烯腈纖維材料質量的3.5%;該磷灰石聚丙烯復合纖維材料的比表面積為260m2/g。
實施例5
本實施例提供一種磷灰石聚氯乙烯復合纖維材料的制備方法,包括以下步驟:
將9g粒徑約為300nm的磷灰石粒子加熱至220度,得到高溫納米磷灰石粒子;將91g的聚氯乙烯纖維放置于容器中,并將該容器放置于100度的烘箱中;將所述高溫納米磷灰石粒子以0.05m/s的噴射速度隨熱氣流噴射入所述容器中,并在容器中循環(huán)3小時后,固化冷卻制得一種磷灰石聚氯乙烯復合纖維材料,納米磷灰石粒子嵌設在聚氯乙烯纖維材料中。
經測量,在該磷灰石聚氯乙烯復合纖維材料中,納米磷灰石粒子的負載量為所述聚氯乙烯纖維材料質量的8.9%;該磷灰石聚氯乙烯復合纖維材料的比表面積為320m2/g。
實施例6
本實施例提供一種納米馬達聚乙烯醇復合纖維材料的制備方法,包括以下步驟:
將10g粒徑約為400nm的納米馬達粒子加熱至120度,得到高溫納米馬達;將90g的聚乙烯醇纖維放置于容器中,并將該容器放置于110度的烘箱中;將所述高溫納米馬達以0.1m/s的噴射速度隨熱氣流噴射入所述容器中,并在容器中循環(huán)3小時后,固化冷卻制得一種納米馬達聚乙烯醇復合纖維材料,納米馬達嵌設在聚乙烯醇纖維材料中。其中,所述納米馬達為如圖2及圖3所示的單核納米馬達,具體地,其包括單個二氧化鈦核和包裹該單個二氧化鈦核的介孔二氧化硅殼,且所述二氧化鈦核與所述介孔二氧化硅殼間隔設置形成空腔,所述二氧化鈦核的粒徑為50nm,所述介孔二氧化硅殼上的介孔的粒徑約為4nm。
本實施例使用的納米馬達的制備方法如下:(a)二氧化鈦納米粒子表面包裹碳的過程,用TiO2@C來表示,將二氧化鈦納米粒子250mg添加入濃度為1.5mol/L的葡萄糖水溶液,充分混合后將混合液導入水熱反應釜中,于150-200℃下加熱處理5小時,反應后用乙醇溶液洗滌3次后,用蒸餾水洗3次后干燥待用;(b)用溶膠-凝膠法在碳包裹納米粒子的外層包裹二氧化硅的過程,用TiO2@C@SiO2來表示,(i)將步驟(b)得到的試樣300mg和超純水5mL攪拌3小時,(ii)在15ml的無水乙醇溶液中溶解正硅酸甲酯1g,攪拌3小時,(iii)將步驟(ii)溶液加入步驟(i)溶液中,攪拌5小時,(iv)反應完畢后,減壓蒸餾步驟(iii)溶液到半干后,經100-120℃、4小時減圧干燥,研磨;(d)去除夾層碳層的過程,用TiO2@@SiO2來表示,將步驟(c)得到的試樣置于400-600℃的馬弗爐中燒結5.5小時,燒結后研磨,即得到所述球形單核納米馬達。
經測量,在該納米馬達聚乙烯醇復合纖維材料中,納米馬達的負載量為所述聚乙烯醇纖維材料質量的9.5%;該納米馬達聚乙烯醇復合纖維材料的比表面積為320m2/g。
實施例7
本實施例提供一種納米馬達聚乳酸復合纖維材料的制備方法,該制備方法與實施例6提供的納米馬達聚乙烯醇復合纖維材料的制備方法基本相同,不同之處在于:本實施例采用聚乳酸纖維材料作為納米馬達的有機纖維載體;而且所述納米馬達為如圖4所示的多核納米馬達,具體地,它包括多個分散設置的二氧化鈦核和包裹該多個二氧化鈦核的介孔二氧化硅殼,該介孔二氧化硅殼與所述多個二氧化鈦核間隔設置形成空腔。
本實施例使用的多核納米馬達的制備方法與實施例6中的球形單核納米馬達的制備方法基本相同。該多核納米馬達的制備方法具體包括以下步驟:采用水熱法生成納米二氧化鈦粒子,同時在所述二氧化鈦粒子上包碳層,使得每個碳層包括多個納米二氧化鈦粒子;然后采用溶膠凝膠法在所述碳層上包覆二氧化鈦層,得到一二氧化鈦@碳@二氧化硅核殼結構,然后采用高溫煅燒的方法去除所述二氧化鈦@碳@二氧化硅核殼結構中的碳層,從而得到所述多核納米馬達。
經測量,在所述納米馬達聚乳酸復合纖維材料中,納米馬達的負載量為所述聚乳酸纖維材料質量的9.8%;該納米馬達聚乳酸復合纖維材料的比表面積為330m2/g。
實施例8
本實施例提供一種納米馬達聚乙烯復合纖維材料的制備方法,該制備方法與實施例6提供的納米馬達聚乙烯復合纖維材料的制備方法基本相同,不同之處在于:本實施例采用聚乙烯纖維材料作為納米馬達的有機纖維載體;而且所述納米馬達如圖5及圖6所示,具體地,其包括一二氧化鈦核,包裹該二氧化鈦核的介孔二氧化硅殼,和多個鉑金屬納米枝,所述介孔二氧化硅殼與所述二氧化鈦核間隔設置形成空腔,所述多個鉑金屬納米枝分散在所述空腔中。
本實施例使用的多核納米馬達的制備方法與實施例7中多核納米馬達基本相同,不同之處在于,進一步包括以下步驟:(1)將氯鉑酸和甲醇溶液混合得到濃度為10-6mol/L的反應溶液,先采用N2對所述反應溶液進行曝氣處理15min去除其中的氧氣;(2)將所述二氧化鈦@@二氧化硅核殼結構置于所述反應溶液中,由于所述二氧化硅殼具有親水性以及核殼結構的內外具有濃度差,氯鉑酸流過所述二氧化硅殼中的孔進入納米空腔中;(3)采用紫外光照射所述反應溶液,氯鉑酸發(fā)生光還原反應,而在所述納米空腔形成多個鉑納米顆粒。
經測量,在所述納米馬達聚乙烯復合纖維材料中,納米馬達的負載量為所述聚乙烯纖維材料質量的7.8%;該納米馬達聚乙烯復合纖維材料的比表面積為300m2/g。
實施例9
一種通過熱噴粘法負載納米粒子復合纖維的制備方法,包括以下步驟:
1)按質量份數,將1份粒徑約為50nm的納米粒子加熱至80度,所述納米粒子是二氧化鈦,二氧化硅,氧化鈣,氧化鎂或磷灰石;
2)按質量份數,將5份的合成纖維放置于容器中,并將該容器放置于70度的烘箱中;
3)將步驟1)中所得到的熱粒子隨熱氣流噴射入容器,并在容器中循環(huán)1小時后冷卻即得到所需復合纖維。
實施例10
一種通過熱噴粘法負載納米粒子復合纖維的制備方法,包括以下步驟:
1)按質量份數,將25份粒徑約為200nm的納米粒子加熱至120度,所述納米粒子是二氧化鈦,二氧化硅,氧化鈣,氧化鎂或磷灰石;
2)按質量份數,將120份的合成纖維放置于容器中,并將該容器放置于110度的烘箱中;
3)將步驟1)中所得到的熱粒子隨熱氣流噴射入容器,并在容器中循環(huán)5小時后冷卻即得到所需復合纖維。
實施例11
一種通過熱噴粘法負載納米粒子復合纖維的制備方法,包括以下步驟:
1)按質量份數,將17份粒徑約為125nm的納米粒子加熱至100度,所述納米粒子是二氧化鈦,二氧化硅,氧化鈣,氧化鎂或磷灰石;
2)按質量份數,將65份的合成纖維放置于容器中,并將該容器放置于90度的烘箱中;
3)將步驟1)中所得到的熱粒子隨熱氣流噴射入容器,并在容器中循環(huán)2.5小時后冷卻即得到所需復合纖維。
實施例12
一種通過熱噴粘法負載納米粒子復合纖維的制備方法,包括以下步驟:
1)按質量份數,將10份粒徑約為150nm的納米粒子加熱至90度,所述納米粒子是二氧化鈦,二氧化硅,氧化鈣,氧化鎂,磷灰石的組合;
2)按質量份數,將80份的合成纖維放置于容器中,并將該容器放置于95度的烘箱中;
3)將步驟1)中所得到的熱粒子隨熱氣流噴射入容器,并在容器中循環(huán)3小時后冷卻即得到所需復合纖維。
實施例13
一種通過熱噴粘法負載納米粒子復合纖維的制備方法,包括以下步驟:
1)按質量份數,將5份粒徑約為80nm的納米粒子加熱至105度,所述納米粒子是二氧化鈦或二氧化硅;
2)按質量份數,將95份的合成纖維放置于容器中,并將該容器放置于105度的烘箱中;
3)將步驟1)中所得到的熱粒子隨熱氣流噴射入容器,并在容器中循環(huán)4小時后冷卻即得到所需復合纖維。
以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應當指出,對于本技術領域的普通技術人員來說,在不脫離本發(fā)明原理的前提下,還可以對本發(fā)明進行若干改進和修飾,這些改進和修飾也落入本發(fā)明權利要求的保護范圍內。對這些實施例的多種修改對本領域的專業(yè)技術人員來說是顯而易見的,本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下在其實施例中實現(xiàn)。因此,本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實施例,而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。