[发明专利]一种膜催化用镍纳米纤维膜及其制备方法

权利要求书

1.一种膜催化用镍纳米纤维膜，其特征在于，它由热塑性聚合物纳米纤维膜及化学沉积在热塑性聚合物纳米纤维表面的镍纳米薄膜组成，各组份按以下质量百分比：

热塑性聚合物纳米纤维膜 14～75％，

镍纳米薄膜 25～86％；

包括以下步骤制备得到：

1)制备热塑性聚合物/醋酸丁酸纤维素复合材料，按热塑性聚合物与醋酸丁酸纤维素的质量百分比为：热塑性聚合物5～40％、醋酸丁酸纤维素60～95％，进行均匀混合，在加工温度为140～240℃的双螺杆挤出机中进行挤出、造粒，制备得到热塑性聚合物/醋酸丁酸纤维素复合材料；

2)将经步骤1)得到的热塑性聚合物/醋酸丁酸纤维素复合材料经熔融纺丝机进行牵伸，纺丝，得到复合纤维；

3)将经步骤2)得到的复合纤维在30-80℃的丙酮中回流72-120小时萃取醋酸丁酸纤维素，将萃取醋酸丁酸纤维素后的复合纤维进行常温干燥，制备得到直径为50～500nm的热塑性聚合物纳米纤维；

4)将经步骤3)得到的热塑性聚合物纳米纤维按1～2g/L的浓度分散于乙醇中，形成纳米纤维分散液，然后将纳米纤维分散液涂覆在光滑基材的表面，涂覆量为3g/m²-16g/m²，然后在室温下干燥，最后将涂覆的纳米纤维膜从光滑基材上取下来，即可得到热塑性聚合物纳米纤维膜；

5)配置用于制备镍纳米纤维膜的敏化液、活化液及镍浴，

6)将经步骤4)得到的热塑性聚合物纳米纤维膜浸入步骤5)中配方的敏化液中，在20-30℃下振荡吸附1-5分钟后取出，得到敏化纳米纤维膜；

7)将经步骤6)得到的敏化纳米纤维膜浸入步骤5)中配方的活化液中，在20-30℃下振荡吸附1-5分钟后取出，得到活化纳米纤维膜；

8)将经步骤7)得到的活化纳米纤维膜浸入30-50℃的镍浴中，然后在恒温下振荡反应1-60分钟后取出，用去离子水漂洗3-4次，然后在50℃下烘干，得到镍的克重为1-100g/m²的膜催化用镍纳米纤维膜。

2.根据权利要求1所述的一种膜催化用镍纳米纤维膜，其特征在于，所述热塑性聚合物纳米纤维膜中热塑性聚合物为聚乙烯醇-乙烯共聚物(PVA-co-PE)或聚丙烯(PP)或聚酰胺(PA)或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)或聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)或聚氨酯(PU)中的一种。

3.如权利要求1所述的一种膜催化用镍纳米纤维膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)制备热塑性聚合物/醋酸丁酸纤维素复合材料，按热塑性聚合物与醋酸丁酸纤维素的质量百分比为：热塑性聚合物5～40％、醋酸丁酸纤维素60～95％，进行均匀混合，在加工温度为140～240℃的双螺杆挤出机中进行挤出、造粒，制备得到热塑性聚合物/醋酸丁酸纤维素复合材料；

2)将经步骤1)得到的热塑性聚合物/醋酸丁酸纤维素复合材料经熔融纺丝机进行牵伸，纺丝，得到复合纤维；

3)将经步骤2)得到的复合纤维在30-80℃的丙酮中回流72-120小时萃取醋酸丁酸纤维素，将萃取醋酸丁酸纤维素后的复合纤维进行常温干燥，制备得到直径为50～500nm的热塑性聚合物纳米纤维；

4)将经步骤3)得到的热塑性聚合物纳米纤维按1～2g/L的浓度分散于乙醇中，形成纳米纤维分散液，然后将纳米纤维分散液涂覆在光滑基材的表面，涂覆量为3g/m²-16g/m²，然后在室温下干燥，最后将涂覆的纳米纤维膜从光滑基材上取下来，即可得到热塑性聚合物纳米纤维膜；

5)配置用于制备镍纳米纤维膜的敏化液、活化液及镍浴，

6)将经步骤4)得到的热塑性聚合物纳米纤维膜浸入步骤5)中配方的敏化液中，在20-30℃下振荡吸附1-5分钟后取出，得到敏化纳米纤维膜；

7)将经步骤6)得到的敏化纳米纤维膜浸入步骤5)中配方的活化液中，在20-30℃下振荡吸附1-5分钟后取出，得到活化纳米纤维膜；

8)将经步骤7)得到的活化纳米纤维膜浸入30-50℃的镍浴中，然后在恒温下振荡反应1-60分钟后取出，用去离子水漂洗3-4次，然后在50℃下烘干，得到镍的克重为1-100g/m²的膜催化用镍纳米纤维膜。

4.根据权利要求3所述的一种膜催化用镍纳米纤维膜的制备方法，其特征在于，光滑基材为塑料薄膜或玻璃基材。