[发明专利]静电纺丝制备内嵌空心二氧化钛球复合纳米纤维膜的方法

权利要求书

1. 静电纺丝制备内嵌空心二氧化钛球复合纳米纤维膜的方法，其特征在于包括以下步骤：

1）制备聚苯乙烯球溶液

将聚乙烯吡咯烷酮与水混合得到混合溶液，充分搅拌，在溶液中加入苯乙烯，并立即施加氮气保护，在800rpm速度下搅拌反应30min形成乳浊液，将乳浊液置于70℃的油浴中搅拌，随后加入含有引发剂偶氮二异丁脒盐酸盐的水溶液，保持氮气保护状态于70℃恒温聚合24h，最终得到的聚苯乙烯球溶液保存在氮气气氛下；

2）制备空心二氧化钛球

取上述聚苯乙烯球溶液分别进行水洗涤和乙醇洗涤各两次，之后将其分散于乙醇中超声处理30min得到分散液；分散液中加入十六烷基胺和氨水搅拌至混合均匀得溶液，再向溶液中加入钛酸异丙酯持续搅拌反应2-4小时，反应结束后停止搅拌并陈化6-20小时；过滤，滤饼使用去离子水洗涤三次之后于40-80℃下干燥12小时得固体粉末二氧化钛包覆聚苯乙烯球，二氧化钛包覆聚苯乙烯球再于400-600℃焙烧1～3小时，得到空心二氧化钛球；

3）空心二氧化钛和高聚物混合配制静电纺丝液

将一定比例的空心二氧化钛球和高聚物溶于溶剂中，混合均匀得到淡黄色溶液，即为静电纺丝液；

4）静电纺丝

将静电纺丝液转入注射泵中，调节好纺丝条件，通过高压静电纺丝方法制备复合纳米纤维膜。

2.如权利要求1所述的静电纺丝制备内嵌空心二氧化钛球复合纳米纤维膜的方法，其特征在于，步骤1）中聚乙烯吡咯烷酮与水的质量比为1:600-700。

3.如权利要求1所述的静电纺丝制备内嵌空心二氧化钛球复合纳米纤维膜的方法，其特征在于，步骤1）中加入的苯乙烯与水的质量比为1:9-11；所述含有引发剂偶氮二异丁脒盐酸盐的水溶液质量分数为10-14%。

4.如权利要求1所述的静电纺丝制备内嵌空心二氧化钛球复合纳米纤维膜的方法，其特征在于，步骤2）中聚苯乙烯球分散液质量分数为0.5-3%。

5.如权利要求1所述的静电纺丝制备内嵌空心二氧化钛球复合纳米纤维膜的方法，其特征在于，步骤2）中十六烷基胺、氨水和聚苯乙烯球的质量比为0.5-2:1-5:1；钛酸异丙酯和聚苯乙烯球的质量比为1-3:1。

6.如权利要求1所述的静电纺丝制备内嵌空心二氧化钛球复合纳米纤维膜的方法，其特征在于，步骤3）中高聚物为聚丙烯腈，溶剂为N,N-二甲基甲酰胺，聚丙烯腈质量分数为8%-12%，空心二氧化钛球和聚丙烯腈质量比为1:2.6-15。

7.如权利要求1所述的静电纺丝制备内嵌空心二氧化钛球复合纳米纤维膜的方法，其特征在于，步骤3）中均匀混合空心二氧化钛球和高聚物使用的方法为超声细胞粉碎法。

8.如权利要求1所述的静电纺丝制备内嵌空心二氧化钛球复合纳米纤维膜的方法，其特征在于，步骤4）中纺丝条件为：纺丝液流速0.2-2mL/h，总纺丝量为0.6-6mL，高压电源强度为10kv，滚筒接收距离为5-8cm。