负载改性活性炭的纳米纤维膜的制备方法与流程

1.本发明涉及一种纳米纤维膜的制备方法，该纳米纤维膜可以去除水体中的重金属。


背景技术：

2.随着工业化进程的进一步加速，各类企业对于重金属的需求与日俱增，同时不可避免的向环境排放大量的复合污染物，如重金属离子cd
2+
、pb
2+
等。这些重金属离子不仅严重污染地表水和地下水，造成全球可利用水资源急剧下降，而且使土壤中重金属的含量增加，危害生态环境和人体健康。近年来，水体中复合污染物的去除已经成为水环境治理过程中的研究热点。
3.目前，针对重金属处理的方法主要有沉淀法、膜分离法、离子交换法、吸附法。
4.沉淀法是指用一定质量的沉淀剂物品，将废水溶液中的重金属离子进行转化，成为沉淀物，但是沉淀法所生成的沉淀物的成渣量比较高，还需对沉淀物进行后处理，且ph值对于沉淀的影响也很大，效果不稳定。
5.膜分离技术通常指利用外力的作用，使溶液通过一种选择性的半透膜，实现溶剂和溶液产生分离，常用的膜分离技术主要包括：超滤、纳滤，反渗透、微滤等，但是制造半透膜的价格昂贵，成本高且稳定性较差。
6.离子交换树脂是指通过离子交换树脂上的具有和重金属反应的活性基团物质，这类型的基团可以和重金属离子形成螯合作用，从而达到去除重金属离子的目的，但是离子交换树脂价格比较昂贵，且再生时容易产生一定量的废水，容易产生二次污染。
7.吸附法作为一种简单高效的方法愈来愈引起学者的关注，吸附法能深度处理低浓度重金属废水，处理后的出水水质高、可操作性强、经济有效。但是传统的吸附材料像沸石、石英砂、木质素、壳聚糖、纤维素等存在选择性差、不易再生、吸附质的吸附受尺寸限制等问题。活性炭分子中含有大量的羟基，可以配位吸附重金属离子，而且吸附后的活性炭材料可以通过化学和生物方法进行降解，因此是一种绿色的重金属吸附材料，可以用于重金属的回收和重金属工业废水的净化，被认为是“绿色的水处理剂”。但活性炭本身存在易团聚等缺陷，从而影响了复合材料的稳定性，所以对活性炭进行改性研究是提高其性能的重要方法。


技术实现要素：

8.本发明所要解决的技术问题是针对上述的技术现状而提供一种吸附能力稳定的负载改性活性炭的纳米纤维膜的制备方法
9.本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种负载改性活性炭的纳米纤维膜的制备，包括以下步骤：
10.(1)称取0.1g-0.3g活性炭于圆底烧瓶中，加入80ml-150ml乙醇和45ml-60ml超纯水，得到活性炭-乙醇悬浮液。在上述悬浮液中加入20ml-30ml溶剂和3g-4g酸类物质于室温
下不断搅拌20-30min，待混合均匀后，缓缓加入10ml-15ml引发剂，反应1h后得到产物。未改性的活性炭直径为0.18～0.45mm。
11.(2)称取0.5g-1.5g吐温80于圆底烧瓶中，加入50ml-60ml超纯水不断搅拌30-40min，称取4g-5g步骤(1)中制备好的产物于同一个圆底烧瓶中，加入100ml-120ml弱酸，水浴加热到80～90℃。迅速加入1-2g无机非金属化合物和5ml-10ml的氨水，保持80～90℃的条件下搅拌1.5-2h。然后停止加热并冷却到室温，用超纯水将材料清洗至中性，得到改性的活性炭。
12.(3)在圆底烧瓶中加入溶剂(可以采用n,n—二甲基甲酰胺、n,n二甲基乙酰胺、四氢呋喃、1,4-二氧六环中)和改性活性炭，于30-40℃下搅拌50-60min成均相溶液，加入氧化十二烷基二甲基胺，保持温度不变继续搅拌20-30min，加入聚氨酯，于60～70℃下不断搅拌10-20min使得聚氨酯完全溶解，待完全溶解并冷却后加入锂盐，搅拌25-35min均匀制成静电纺丝前驱液。
13.(4)将静电纺丝前驱液置于静电纺丝设备的储液罐中，用无纺布作为接收基材，接通电源后开始纺丝，制得纳米纤维膜。
14.(5)滤芯的制备与性能测试：将纺好的纳米纤维膜用中心管和导流布卷成长度为2.5米的滤芯，分别称取26g镉离子和铅离子的标准溶液于1000升的水桶中，配得浓度为26ug/l的标准溶液，用氢氧化钠调节标准溶液的ph值，让含有重金属离子的标准溶液通过搭接好的水路经过滤芯，每隔一个小时取吸附后的水样，用0.2％稀硝酸稀释保存，用原子吸收分光光度计测量样品中剩余重金属的溶度。
15.优选的，步骤(1)中所述的溶剂为环乙烷或油酸或醋酸甲酯或醋酸乙酯中的任一种；所述的酸类物质为腐殖酸或单宁酸或半胱氨酸中的任一种；所述引发剂为过硫酸钾或偶氮二异丁腈或叔丁基过氧化氢的任一种。步骤(2)中所述的弱酸为乙酸或三氟乙酸或三氯乙酸中的任一种；所述的无机非金属化合物为氮化硼或碳化硼或氮化硅或硼化硅中的任一种。
16.优选的，步骤(1)中所述用酸类物质对活性炭改性，因为酸类物质例如腐殖酸中含有大量的羧基、酚羟基和醌，这些官能团具有很强的络合重金属的能力，同时这些官能团能和活性炭之间作用，可以将腐殖酸共价键合到活性炭表面，赋予活性炭优异的吸附重金属的能力；步骤(2)中所述的吐温80对活性炭修饰以后，可以提高其和聚合物之间的相容性，有效的防止活性炭在聚合物出现团聚的现象；此外，无机非金属的引入提高其机械性能，并且能够丰富孔道结构。修饰完以后的材料是直径为0.6-1.0mm的具有多孔结构、大比表面积的微球。
17.优选的，步骤(3)中所述的锂盐为是氯化锂醋酸锂或甲酸锂一种或其组合；所述的聚氨酯的分子量为60000-120000，静电纺丝前驱液的粘度200-2000mpa
·
s。
18.优选的，所述的纺丝电压为70-95kv，电极螺纹与收集器的距离为15-25cm，供液的速度为5-200ml/h，收集器的速度为0.01-0.05m/min，纺丝的温度为20-40℃，湿度为20％-40％。
19.优选的，所述溶剂与聚氨酯的质量比为70:8～70:20，优选为70:10～70:15，例如为70:12；所述溶剂与所述的改性活性炭质量比为70:1～70：9，优选为70:3.5～70:6.6，例如为70:5；所述溶剂与所述的锂盐质量比为70:1～70:4，优选为70:2～70:3，例如为70:
2.5；所述溶剂与所述的氧化十二烷基二甲基胺质量比为70:4～70:8，优选为70:4.5～70:6，例如为70:5。
20.优选的，所制备的负载改性活性炭的纳米纤维膜的比表面积为600-760m2/g，孔隙率为70％-80％，纤维直径为50-150nm。
21.优选的，聚氨酯静电纺丝过程中加入改性活性炭和氧化十二烷基二甲基胺可以提高对重金属吸附能力，可在液体过滤领域广泛应用。
22.与现有技术相比，本发明的优点在于：活性炭分子中含有大量的羟基，可以配位吸附重金属离子，而且吸附后的活性炭材料可以通过化学和生物方法进行降解，因此是一种绿色的重金属吸附材料，可以用于重金属的回收和重金属工业废水的净化，被认为是“绿色的水处理剂”。腐殖酸中含有大量的羧基、酚羟基和醌，这些官能团具有很强的络合重金属的能力，用腐殖酸对活性炭改性后，有效的提升了材料的表面活性，同时赋予其优异的吸附重金属的能力，提高吸附容量。吐温80是一种亲水性的表面活性剂，可以提高其和聚合物之间的相容性，用它对活性炭改性以后可以有效的缓解活性炭在聚合物中易团聚的问题。无机非金属化合物的引入提高其机械性能，并且能够丰富孔道结构。十二烷基二甲基胺具有良好的化学稳定性，可以有效的解决孔径分均匀和尺寸的控制，提高孔隙率和孔的渗透性，即使在重金属浓度较低的情况下也可以有效的吸附。除此之外，十二烷基二甲基胺的引入可以提供水通道，能够结合大量的水分子，提高膜表面的亲水性，在膜表面形成水化层，能够有效的提升通量。
23.静电纺丝法具有原料来源范围广、纤维结构可控性好、制备工艺扩展性强等优点，本发明通过静电纺丝得到的纤维直径在几百纳米，由这些纤维堆积而成的材料具有孔径小、孔隙率高、纤维连续性好、堆积密度可控等特性，在电子信息、环境治理、能源、安全防护、组织工程等领域展现出了广阔的应用前景。
24.本发明的制备方法过程简单、条件温和、易控，所采用的原料均为无毒或低毒原料，反应过程中原料消耗少，成本较低，且没有生成有毒副产物，属于环境友好型合成方法。该纤维功能基团含量较高，且保持了良好的形态和强度，在功能化纺织品、水和空气净化、化学物质分离提取等方面具有广阔的应用前景。
具体实施方式
25.以下结合实施例对本发明作进一步详细描述。
26.实施例1
27.(1)称取0.1g活性炭于圆底烧瓶中，加入80ml乙醇和45ml超纯水，得到活性炭-乙醇悬浮液。在上述悬浮液中加入20ml溶剂环己烷和3g腐殖酸于室温下不断搅拌20min，待混合均匀后，缓缓加入10ml过硫酸钾，反应1h后得到产物。
28.(2)称取0.5g吐温80于圆底烧瓶中，加入50ml超纯水不断搅拌30min，称取4g步骤(1)中制备好的产物于同一个圆底烧瓶中，加入100ml乙酸，水浴加热到80℃。迅速加入1g氮化硼和5ml的氨水，保持80℃的条件下搅拌1.5h。然后停止加热并冷却到室温，用超纯水将材料清洗至中性，得到改性的活性炭。
29.(3)在圆底烧瓶中加入700gn，n—二甲基甲酰胺溶剂和50g改性的活性炭，于30℃下搅拌50min成均相溶液，加入50g氧化十二烷基二甲基胺，保持温度不变继续搅拌20min，
加入120g分子量为60000聚氨酯，于60℃下不断搅拌使得聚氨酯完全溶解，待完全溶解并冷却到0℃后加入25g氯化锂，搅拌10min均匀制成静电纺丝前驱液，纺丝液的粘度为300mpa
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s。
30.(4)将以上步骤制得的静电纺丝前驱液放置在静电纺丝设备的储液装置内，装置连接纺针针头，接通电源进行纺丝。静电纺丝时的电压定为70kv，电极螺纹与收集器的距离为15cm，供液的速度为5ml/h，收集器的速度为0.01m/min，纺丝的温度为20℃，湿度为20％，用无纺布收集纺好的纳米纤维膜。
31.(5)滤芯的制备与性能测试：将纺好的纳米纤维膜用中心管和导流布卷成长度为2.5米的滤芯，分别称取26g镉离子和铅离子的标准溶液于1000升的水桶中，配得浓度为26ug/l的标准溶液，用氢氧化钠调节标准溶液的ph值，让含有重金属离子的标准溶液通过搭接好的水路经过滤芯，每隔一个小时取吸附后的水样，用0.2％稀硝酸稀释保存，用原子吸收分光光度计测量样品中剩余重金属的溶度。
32.实施例2
33.(1)称取0.2g活性炭于圆底烧瓶中，加入100ml乙醇和50ml超纯水，得到活性炭-乙醇悬浮液。在上述悬浮液中加入25ml溶剂环己烷和3.5g腐殖酸于室温下不断搅拌25min，待混合均匀后，缓缓加入13ml过硫酸钾，反应1h后得到产物。
34.(2)称取1.0g吐温80于圆底烧瓶中，加入55ml超纯水不断搅拌35min，称取4.5g步骤(1)中制备好的产物于同一个圆底烧瓶中，加入110ml乙酸，水浴加热到80℃。迅速加入1.5g氮化硼和7ml的氨水，保持80℃的条件下搅拌1.7h。然后停止加热并冷却到室温，用超纯水将材料清洗至中性，得到改性的活性炭。
35.(3)在圆底烧瓶中加入700gn，n—二甲基甲酰胺溶剂和50g改性活性炭，于35℃下搅拌55min成均相溶液，加入50g氧化十二烷基二甲基胺，保持温度不变继续搅拌25min，加入120g分子量为90000聚氨酯，于60℃下不断搅拌使得聚氨酯完全溶解，待完全溶解并冷却到3℃后加入50g氯化锂，搅拌15min均匀制成静电纺丝前驱液，纺丝液的粘度为700mpa
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s。
36.(4)将以上步骤制得的静电纺丝前驱液放置在静电纺丝设备的储液装置内，装置连接纺针针头，接通电源进行纺丝。静电纺丝时的电压定为80kv，电极螺纹与收集器的距离为20cm，供液的速度为50ml/h，收集器的速度为0.03m/min，纺丝的温度为30℃，湿度为30％，用无纺布收集纺好的纳米纤维膜。
37.(5)滤芯的制备与性能测试：将纺好的纳米纤维膜用中心管和导流布卷成长度为2.5米的滤芯，分别称取26g镉离子和铅离子的标准溶液于1000升的水桶中，配得浓度为26ug/l的标准溶液，用氢氧化钠调节标准溶液的ph值，让含有重金属离子的标准溶液通过搭接好的水路经过滤芯，每隔一个小时取吸附后的水样，用0.2％稀硝酸稀释保存，用原子吸收分光光度计测量样品中剩余重金属的溶度。
38.实施例3
39.(1)称取0.3g活性炭于圆底烧瓶中，加入150ml乙醇和60ml超纯水，得到活性炭-乙醇悬浮液。在上述悬浮液中加入30ml溶剂环己烷和4g腐殖酸于室温下不断搅拌30min，待混合均匀后，缓缓加入15ml过硫酸钾，反应1h后得到产物。
40.(2)称取1.5g吐温80于圆底烧瓶中，加入60ml超纯水不断搅拌40min，称取5g步骤(1)中制备好的产物于同一个圆底烧瓶中，加入120ml乙酸，水浴加热到80℃。迅速加入2g氮
化硼和10ml的氨水，保持80℃的条件下搅拌1.2h。然后停止加热并冷却到室温，用超纯水将材料清洗至中性，得到改性的活性炭。
41.(3)在圆底烧瓶中加入700gn，n—二甲基甲酰胺溶剂和50g改性活性炭，于40℃下搅拌60min成均相溶液，加入50g氧化十二烷基二甲基胺，保持温度不变继续搅拌30min，加入120g分子量为120000聚氨酯，于60℃下不断搅拌使得聚氨酯完全溶解，待完全溶解并冷却到5℃后加入50g氯化锂，搅拌20min均匀制成静电纺丝前驱液，纺丝液的粘度为1500mpa
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42.(4)将以上步骤制得的静电纺丝前驱液放置在静电纺丝设备的储液装置内，装置连接纺针针头，接通电源进行纺丝。静电纺丝时的电压定为95kv，电极螺纹与收集器的距离为25cm，供液的速度为150ml/h，收集器的速度为0.05m/min，纺丝的温度为40℃，湿度为40％，用无纺布收集纺好的纳米纤维膜。
43.(5)滤芯的制备与性能测试：将纺好的纳米纤维膜用中心管和导流布卷成长度为2.5米的滤芯，分别称取26g镉离子和铅离子的标准溶液于1000升的水桶中，配得浓度为26ug/l的标准溶液，用氢氧化钠调节标准溶液的ph值，让含有重金属离子的标准溶液通过搭接好的水路经过滤芯，每隔一个小时取吸附后的水样，用0.2％稀硝酸稀释保存，用原子吸收分光光度计测量样品中剩余重金属的溶度。
44.对比例1不用吐温80改性活性炭
45.(1)称取0.3g活性炭于圆底烧瓶中，加入150ml乙醇和60ml超纯水，得到活性炭-乙醇悬浮液。在上述悬浮液中加入30ml溶剂环己烷和4g腐殖酸于室温下不断搅拌30min，待混合均匀后，缓缓加入15ml过硫酸钾，反应1h后得到产物。
46.(2)称取5g步骤(1)中制备好的产物于圆底烧瓶中，加入120ml乙酸，水浴加热到80℃。迅速加入2g氮化硼和10ml的氨水，保持80℃的条件下搅拌1.2h。然后停止加热并冷却到室温，用超纯水将材料清洗至中性，得到改性的活性炭。
47.(3)在圆底烧瓶中加入700gn，n—二甲基甲酰胺溶剂和50g改性活性炭，于40℃下搅拌60min成均相溶液，加入50g氧化十二烷基二甲基胺，保持温度不变继续搅拌30min，加入120g分子量为120000聚氨酯，于60℃下不断搅拌使得聚氨酯完全溶解，待完全溶解并冷却到5℃后加入50g氯化锂，搅拌20min均匀制成静电纺丝前驱液，纺丝液的粘度为1500mpa
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s。
48.(4)将以上步骤制得的静电纺丝前驱液放置在静电纺丝设备的储液装置内，装置连接纺针针头，接通电源进行纺丝。静电纺丝时的电压定为95kv，电极螺纹与收集器的距离为25cm，供液的速度为150ml/h，收集器的速度为0.05m/min，纺丝的温度为40℃，湿度为40％，用无纺布收集纺好的纳米纤维膜
49.(5)滤芯的制备与性能测试：将纺好的纳米纤维膜用中心管和导流布卷成长度为2.5米的滤芯，分别称取26g镉离子和铅离子的标准溶液于1000升的水桶中，配得浓度为26ug/l的标准溶液，用氢氧化钠调节标准溶液的ph值，让含有重金属离子的标准溶液通过搭接好的水路经过滤芯，每隔一个小时取吸附后的水样，用0.2％稀硝酸稀释保存，用原子吸收分光光度计测量样品中剩余重金属的溶度。
50.对比例2不用无机非金属化合物对活性炭改性
51.(1)称取0.3g活性炭于圆底烧瓶中，加入150ml乙醇和60ml超纯水，得到活性炭-乙
醇悬浮液。在上述悬浮液中加入30ml溶剂环己烷和4g腐殖酸于室温下不断搅拌30min，待混合均匀后，缓缓加入15ml过硫酸钾，反应1h后得到产物。
52.(2)称取1.5g吐温80于圆底烧瓶中，加入60ml超纯水不断搅拌40min，称取5g步骤(1)中制备好的产物于同一个圆底烧瓶中，加入120ml乙酸，水浴加热到80℃。然后停止加热并冷却到室温，用超纯水将材料清洗至中性，得到改性的活性炭。
53.(3)在圆底烧瓶中加入700gn，n—二甲基甲酰胺溶剂和50g改性活性炭，于40℃下搅拌60min成均相溶液，加入50g氧化十二烷基二甲基胺，保持温度不变继续搅拌30min，加入120g分子量为120000聚氨酯，于60℃下不断搅拌使得聚氨酯完全溶解，待完全溶解并冷却到5℃后加入50g氯化锂，搅拌20min均匀制成静电纺丝前驱液，纺丝液的粘度为1500mpa
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54.(4)将以上步骤制得的静电纺丝前驱液放置在静电纺丝设备的储液装置内，装置连接纺针针头，接通
55.电源进行纺丝。静电纺丝时的电压定为95kv，电极螺纹与收集器的距离为25cm，供液的速度为150ml/h，收集器的速度为0.05m/min，纺丝的温度为40℃，湿度为40％，用无纺布收集纺好的纳米纤维膜
56.(5)滤芯的制备与性能测试：将纺好的纳米纤维膜用中心管和导流布卷成长度为2.5米的滤芯，分别称
57.取26g镉离子和铅离子的标准溶液于1000升的水桶中，配得浓度为26ug/l的标准溶液，用氢氧化钠调节标准溶液的ph值，让含有重金属离子的标准溶液通过搭接好的水路经过滤芯，每隔一个小时取吸附后的水样，用0.2％稀硝酸稀释保存，用原子吸收分光光度计测量样品中剩余重金属的溶度。
58.对比例3纺丝液中不加入氧化十二烷基二甲基胺
59.(1)称取0.3g活性炭于圆底烧瓶中，加入150ml乙醇和60ml超纯水，得到活性炭-乙醇悬浮液。在上述悬浮液中加入30ml溶剂环己烷和4g腐殖酸于室温下不断搅拌30min，待混合均匀后，缓缓加入15ml过硫酸钾，反应1h后得到产物。
60.(2)称取1.5g吐温80于圆底烧瓶中，加入60ml超纯水不断搅拌40min，称取5g步骤(1)中制备好的产物于同一个圆底烧瓶中，加入120ml乙酸，水浴加热到80℃。迅速加入2g氮化硼和10ml的氨水，保持80℃的条件下搅拌1.2h。然后停止加热并冷却到室温，用超纯水将材料清洗至中性，得到改性的活性炭。
61.(3)在圆底烧瓶中加入700gn，n—二甲基甲酰胺溶剂和50g改性活性炭，于40℃下搅拌60min成均相溶液，加入120g分子量为120000聚氨酯，于60℃下不断搅拌使得聚氨酯完全溶解，待完全溶解并冷却到5℃后加入50g氯化锂，搅拌20min均匀制成静电纺丝前驱液，纺丝液的粘度为1500mpa
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s。
62.(4)将以上步骤制得的静电纺丝前驱液放置在静电纺丝设备的储液装置内，装置连接纺针针头，接通
63.电源进行纺丝。静电纺丝时的电压定为95kv，电极螺纹与收集器的距离为25cm，供液的速度为150ml/h，收集器的速度为0.05m/min，纺丝的温度为40℃，湿度为40％，用无纺布收集纺好的纳米纤维膜
64.(5)滤芯的制备与性能测试：将纺好的纳米纤维膜用中心管和导流布卷成长度为
2.5米的滤芯，分别称
65.取26g镉离子和铅离子的标准溶液于1000升的水桶中，配得浓度为26ug/l的标准溶液，用氢氧化钠调节标准溶液的ph值，让含有重金属离子的标准溶液通过搭接好的水路经过滤芯，每隔一个小时取吸附后的水样，用0.2％稀硝酸稀释保存，用原子吸收分光光度计测量样品中剩余重金属的溶度。
66.对实施例1-3和对比例1-3纳米纤维制成的滤芯进行重金属吸附实验的结果见表1：
67.按照之前所述的称取26g镉离子和铅离子的标准溶液于1000升的水桶中，配得浓度为26ug/l的标准溶液，用氢氧化钠调节标准溶液的ph值，让含有重金属离子的标准溶液通过搭接好的水路经过滤芯，每隔一个小时取吸附后的水样，共取10个小时，水样用0.2％稀硝酸稀释保存，用原子吸收分光光度计测量样品中剩余重金属的溶度。
68.表1
[0069][0070]
由表1可知通过本发明的改性方法制得的纳米纤维膜对于重金属的吸附效果好。
[0071]
为了进一步证实氧化十二烷基二甲基胺的加入有利于提高纤维膜的孔隙率和渗透性，进行了相关的测试，测试结果见表2
[0072]
通量测试方法如下：搭接好管路，让水通过滤芯，通过控制回流管路的开关，让压力表的读数稳定在0.1mpa,待出水稳定以后，从出水管路用容器开始接水，计时一分钟后，停止接水，称水的质量换算成体积
[0073]
表2
[0074][0075]
由表2可知十二烷基二甲基胺的加入能够提升纤维膜的比表面积和孔隙率，从而提升滤芯的通量。

技术特征：
1.一种负载改性活性炭的纳米纤维膜的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
①
取活性炭，加入乙醇和超纯水，得到活性炭乙醇悬浮液，在上述活性炭乙醇悬浮液中加入溶剂和酸类物质于室温下搅拌，待混合均匀后，加入引发剂，反应后得到产物；
②
取吐温80，加入超纯水，搅拌，取步骤
①
中的产物加入，再加入弱酸，水浴加热到80～90℃，加入无机非金属化合物和氨水，搅拌，然后冷却到室温，清洗至中性，得到改性的活性炭；
③
取改性活性炭加入溶剂，于30-40℃下搅拌形成均相溶液，加入氧化十二烷基二甲基胺，继续搅拌，加入聚氨酯，于60℃～70℃下搅拌使得聚氨酯完全溶解，待完全溶解并冷却后加入锂盐，搅拌均匀制成静电纺丝前驱液；
④
将静电纺丝前驱液置于静电纺丝设备中，用无纺布作为接收基材，静电纺丝，制得纳米纤维膜。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤
①
中活性炭与酸类物质重量配比为0.1～0.3:3～4，活性炭的重量与引发剂体积比满足如下条件：0.1～0.3g活性炭与10ml～15ml引发剂。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤
①
中溶剂为环乙烷或油酸或醋酸甲酯或醋酸乙酯中的至少一种。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤
①
中所述的酸类物质为腐殖酸或单宁酸或半胱氨酸中的至少一种。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤
①
中所述引发剂为过硫酸钾、偶氮二异丁腈、叔丁基过氧化氢中的至少一种。6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤
②
中所述弱酸为乙酸、三氟乙酸或三氯乙酸中的至少一种。7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤
②
中所述无机非金属化合物为氮化硼、碳化硼、氮化硅或硼化硅中的至少一种。8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤
①
中未改性的活性炭直径为0.18～0.45mm；步骤
②
中改性的活性炭直径为0.6～1.0mm。9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤
③
中的锂盐为氯化锂、醋酸锂、甲酸锂中的至少一种。10.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤
③
中聚氨酯的分子量为60000～120000。11.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤
③
中静电纺丝前驱液的粘度200-2000mpa
·
s。12.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤
③
中的溶剂为n,n—二甲基甲酰胺、n,n二甲基乙酰胺、四氢呋喃、1,4-二氧六环中的至少一种。13.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤
③
中溶剂与聚氨酯的质量比为70:8～70:20；溶剂与改性活性炭质量比为70：1～70：9；溶剂与锂盐质量比为70:1～70:4；溶剂与氧化十二烷基二甲基胺质量比为70:4～70:8。14.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤
④
中静电纺丝条件如下：纺丝电压为70～95kv，电极螺纹与收集器的距离为15～25cm，供液的速度为5～200ml/h，收集器的
速度为0.01～0.05m/min，纺丝的温度为20～40℃，湿度为20％～40％。15.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤
④
中纳米纤维膜的比表面积为600～760m2/g，孔隙率为70％～80％，纤维直径为50～150nm。

技术总结
一种负载改性活性炭的纳米纤维膜的制备方法，其特征在于包括如下步骤：


技术研发人员：郭俊毅 余明 焦顺 施勇鹏 高婷婷 霍彦强 郑军妹
受保护的技术使用者：宁波方太厨具有限公司
技术研发日：2023.05.23
技术公布日：2023/8/6