双疏型预氧化聚丙烯腈纳米纤维膜制备及性能

摘要

以聚丙烯腈(PAN)为成膜聚合物,采用静电纺丝技术制备PAN纳米纤维膜。通过溶胶凝胶法将纳米二氧化硅(SiO_(2))粒子(SiNPs)原位生长在PAN纳米纤维膜表面,后对所得PAN纳米纤维膜进行高温预氧化处理,得到预氧化PAN(O-PAN)纳米纤维膜。利用三甲氧基(1H,1H,2H,2H-十七氟癸基)硅烷(17-FAS)对纳米纤维膜进行表面处理,得到双疏型O-PAN纳米纤维膜。采用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDX)等表征纳米纤维膜的微观结构形貌和表面性能。结果表明:PAN纳米纤维膜经碱处理后,表面生成大量-OH,SiNPs成功地原位生长在纤维表面,SiNPs的数量和粒径大小随着氢氧化钠(NaOH)浓度的升高和正硅酸乙酯(TEOS)浸泡时间的延长而增加,同时使得纤维膜表面粗糙度增大。所得双疏型O-PAN纳米纤维膜对水、乙二醇和煤油的静态接触角分别高达151.4°、150.2°和134.2°。