[发明专利]一种柔性氧化铁纳米纤维膜及其制备方法

权利要求书

1.一种柔性氧化铁纳米纤维膜的制备方法，其特征在于，具体步骤为:

第一步：将至少一种铁盐及一种非铁金属盐溶解在溶剂中，搅拌一段时间后加入偶联剂，再持续搅拌一段时间后加入表面活性剂，混合均匀制成均一稳定的前驱体溶液，所述的前驱体溶液中具有互穿三维网状结构的分子链；

第二步：在20-28℃及相对湿度30-60％的条件下，将上述前驱体溶液进行静电纺丝，获得前驱体纤维膜；

第三步：将上述前躯体纤维膜在空气气氛下煅烧，得到柔性氧化铁纳米纤维膜。

2.根据权利要求1所述的一种柔性氧化铁纳米纤维膜的制备方法，其特征在于，所述第一步中，铁盐与溶剂的比例为10g:10-50mL，铁盐与非铁金属盐的摩尔比为100:1-10；所述搅拌一段时间是指在室温下用磁力搅拌器搅拌10-60min；铁盐与偶联剂的摩尔比为1:0.02-0.1，所述再持续搅拌一段时间是指在室温下用磁力搅拌器搅拌5-30min；铁盐与表面活性剂的摩尔比为1:0.01-0.1；所述前驱体溶液的动力粘度为0.1-1Pa·s，电导率为10-50mS/m。

3.根据权利要求1所述的一种柔性氧化铁纳米纤维膜的制备方法，其特征在于，所述的第二步中，所述静电纺丝是指所述前驱体溶液以1-4mL/h的流速输入到静电纺丝设备的喷丝头上，同时将喷丝头连接10-30kV的高压电源进行静电纺丝，接收装置与喷丝头之间的距离为10-30cm。

4.根据权利要求1所述的一种柔性氧化铁纳米纤维膜的制备方法，其特征在于，所述的第三步中，所述煅烧是指煅烧温度从室温逐步升至500-800℃，升温速度为1-10℃/min，并且在最高煅烧温度下保持10-240min。

5.根据权利要求1所述的一种柔性氧化铁纳米纤维膜的制备方法，其特征在于，所述的第一步中，所述的铁盐是指：七水合硫酸亚铁、草酸铁、氢氧化铁、四水合氯化亚铁、柠檬酸铁、六水合三氯化铁、九水合硝酸铁、乙酰丙酮铁、氯化亚铁、无水三氯化铁或溴化铁中的一种以上。

6.根据权利要求1所述的一种柔性氧化铁纳米纤维膜的制备方法，其特征在于，所述非铁金属盐为锆盐、铝盐、钛盐、锡盐、锑盐、镧盐、钕盐、锰盐、钴盐、铜盐、铬盐或锌盐中的一种：

锆盐为硝酸氧锆、八水合氯氧化锆、乙酰丙酮锆或乙酸锆；

铝盐为异丙醇铝、九水合硝酸铝、六水合氯化铝或乙酰丙酮铝；

钛盐为钛酸四丁酯、钛酸异丙酯或钛酸四乙酯；

锡盐为二水合氯化亚锡、四氯化锡或硫酸亚锡；

锑盐为五氯化锑、三氯化锑或醋酸锑；

镧盐为乙酰丙酮镧、氯化镧、硝酸镧或醋酸镧；

钕盐为六水合硝酸钕、氯化钕或醋酸钕；

锰盐为乙酰丙酮锰、氯化锰、醋酸锰或四水合氯化锰；

钴盐为乙酸钴、七水合硫酸钴、乙酰丙酮钴或六水合硝酸钴；

铜盐为一水合乙酸铜、三水合硝酸铜或五水合硫酸铜；

铬盐为乙酸铬或九水合硝酸铬；

锌盐为氯化锌、乙酰丙酮锌或二水合乙酸锌。

7.根据权利要求1所述的一种柔性氧化铁纳米纤维膜的制备方法，其特征在于，所述溶剂根据铁盐分别对应为：

七水合硫酸亚铁：水、丙三醇或N,N-二甲基甲酰胺；

草酸铁：水、甲酸、乙酸、盐酸、硫酸或硝酸；

氢氧化铁：甲酸、乙酸、盐酸、硫酸或硝酸；

四水合氯化亚铁：水、乙醇、乙酸、丙酮、甲醇或N,N-二甲基甲酰胺；

柠檬酸铁：水；

六水合三氯化铁：水、甲醇、乙醇、丙酮或N,N-二甲基甲酰胺；

九水合硝酸铁：水、甲醇、乙醇、丙酮或N,N-二甲基甲酰胺；

乙酰丙酮铁：水、乙醇、丙酮、甲酸或N,N-二甲基甲酰胺；

氯化亚铁：水、乙醇、乙酸、甲醇、丙酮或N,N-二甲基甲酰胺；

无水三氯化铁：水、甲醇、乙醇、丙酮或N,N-二甲基甲酰胺；

溴化铁：水或乙醇。

8.根据权利要求1所述的一种柔性氧化铁纳米纤维膜的制备方法，其特征在于，所述偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、N-β-氨乙基-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷或γ-(甲基丙烯酰氧)丙基甲基二甲氧基硅烷中的一种。