(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211182904.1 (22)申请日 2022.09.27 (71)申请人 四川大学 地址 610044 四川省成 都市一环路南 一段 24号 (72)发明人 张楚虹　刘新刚　邵祝祝　刘警峰　 张璇　 (74)专利代理 机构 北京正华智诚专利代理事务 所(普通合伙) 11870 专利代理师 周芸婵 (51)Int.Cl. D04H 1/4318(2012.01) D04H 1/728(2012.01) D01D 5/00(2006.01) D01F 8/10(2006.01)D01F 8/16(2006.01) B82Y 40/00(2011.01) (54)发明名称 一种多孔串珠状PVDF纳米纤维及其制备方 法 (57)摘要 本发明公开了一种多孔串珠状PVDF纳米纤 维及其制备方法， 该制备方法通过将PVDF和溶于 PVDF的劣溶剂的可纺聚合物共溶于PVDF的良溶 剂中， 形成纺丝液后经静电纺丝后制得。 本发明 的制备方法中可以通过调节纺丝液的浓度和 PVDF与可纺聚合物的相对含量， 可以调控多孔串 珠PVDF纳米纤维的多 孔形貌和串珠数量， 丰富了 对PVDF串珠纳米纤维形貌的调控方法， 在膜蒸 馏、 过滤吸附、 催化 等领域具有广阔的应用前 景。 权利要求书1页 说明书4页 附图4页 CN 115522319 A 2022.12.27 CN 115522319 A 1.一种多孔串珠状PVDF纳米纤维的制备 方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： (1)将PVDF颗粒与可 纺聚合物共溶于PVDF的良溶剂中， 加热搅拌后形成纺丝液； (2)将纺丝液吸入注射器中， 通过静电纺丝 工艺制备 纺丝膜； (3)将纺丝膜超声并烘干后， 即可制得多孔串珠状PVDF纳米纤维。 2.如权利要求1所述的多孔串珠状PVDF纳米纤维的制备方法， 其特征在于， 所述可纺聚 合物为聚乙烯醇、 聚环氧乙烯或聚乙烯吡 咯烷酮， 所述良溶剂由体积比为 1～7:1～3的丙酮 与有机溶液混合制得， 所述有机溶液为N,N ‑二甲基甲酰胺、 N,N ‑二甲基乙酰胺或二甲基亚 砜。 3.如权利 要求1所述的多孔串珠状PVDF纳米纤维的制备方法， 其特征在于， 所述PVDF颗 粒与可纺聚合物的质量比为0.5～ 2:1， 所述纺丝液的浓度为15～ 25％m/v。 4.如权利要求1所述的多孔串珠状PVDF纳米纤维的制备方法， 其特征在于， 所述加热搅 拌的温度为5 0～60℃， 加热搅拌的时间为6～8h， 加热搅拌的转速为 450～550rpm。 5.如权利要求1所述的多孔串珠状PVDF纳米纤维的制备方法， 其特征在于， 所述静电纺 丝过程使用的金属针头规格为21G， 针头到收集器的距离为 10～20cm， 接收器滚筒的转速为 30～1000rpm， 纺丝液注射速度为0.0 5～2mL/h， 正高压为10～ 22kV， 负电压为1～3kV。 6.如权利要求1所述的多孔串珠状PVDF纳米纤维的制备方法， 其特征在于， 所述纺丝膜 超声时间为1～ 2h， 烘干温度为80℃， 烘干时间为8～12h， 超声的溶剂为乙醇。 7.采用权利要求1 ‑6任一项所述的多孔串珠状PVDF纳米纤维的制备方法制备得到的多 孔串珠状PVDF纳米纤维。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115522319 A 2一种多孔串珠状PVDF纳米纤维及其制备方 法 技术领域 [0001]本发明属于串珠状纳 米纤维技术领域， 具体涉及到一种多孔串珠状PVDF纳 米纤维 及其制备 方法。 背景技术 [0002]静电纺丝技术是一种利用强电场感应下产生的静电力制备纳米纤维的方法， 该技 术具有装置简单,适用范围广、 价格低廉等优点。 串 珠状纳米纤维由纳米级纤维和微纳米级 珠粒组成， 是电纺纳米纤维中的一种特殊存在， 在膜蒸馏、 过滤吸 附、 组织工程等方面具有 广阔应用前景， 受到了 国内外研究者的关注。 多孔串珠状纳米纤维的串珠内部和表面有很 多孔隙， 表面 粗糙度增加， 比表面积增大， 可以有效提高串珠状纤维的某些 特殊性能。 [0003]PVDF是具有良好的化学稳定性、 力学性能和压电特性， 而且无毒性、 具有很好的生 物相容性、 成本低、 耐久性好。 PVDF纳米纤维已应用于压电能量收集、 传感器、 膜蒸馏、 过滤 吸附等多个领域。 由于串珠状PVDF纤维的串珠结构的可设计性较差， 主要依赖于改变溶液 的浓度或溶剂来调节串珠 的长径比和数目， 对串珠状纤维的多孔结构研究较少， 在一定程 度上会限制多孔串珠状PVDF纳米纤维的应用范围。 [0004]例如现有技术中公开了一种采用静电纺丝制备的多孔结构的聚合物纤维， 但是其 疏水性能、 力学性能较差， 负载能力也并不 突出。 发明内容 [0005]本发明的目的是提供一种多孔串珠状PVDF纳 米纤维及其制备方法， 可以调控串珠 的数量和形貌， 拓展PVDF串珠纤维在 传感器、 膜蒸馏、 过 滤吸附等领域的深入应用。 [0006]为达上述目的， 本发明提供了一种多孔串珠状PVDF纳米纤维的制备方法， 包括以 下步骤： [0007](1)将PVDF颗粒与可 纺聚合物共溶于PVDF的良溶剂中， 加热搅拌后形成纺丝液； [0008](2)将纺丝液吸入注射器中， 通过静电纺丝 工艺制备 纺丝膜； [0009](3)将纺丝膜超声并烘干后， 即可制得多孔串珠状PVDF纳米纤维。 [0010]优选的， 可纺聚合物为聚乙烯醇(PVA)、 聚环氧乙烯(PEO)或聚乙烯吡咯烷酮 (PVP)， 所述良溶剂由体积比为1～7:1～3的丙酮与有机溶液混合制得， 有机溶液为N,N ‑二 甲基甲酰胺(DMF)、 N,N ‑二甲基乙酰胺(DMAC)或二甲基亚砜(DMSO)。 其中可纺聚合物需易溶 于水、 乙醇等无机溶剂(PVDF的劣溶剂)。 [0011]优选的， 聚乙烯吡咯烷酮的平均分子量为45000～58000， 良溶剂中丙酮与有机溶 液的体积比为1:1。 [0012]优选的， PVDF颗粒与可纺聚合物的质量比为0.5～2:1， 纺丝液 的浓度为15～25％ m/v， 优选为16～23％m/v。 本发明中的m/v是指的将15～25 g(16～23 g)溶质定容到100mL后 的浓度。 [0013]优选的， 加 热搅拌的温度为50～60℃， 加 热搅拌的时间为6～8h， 加热搅拌的转速说　明　书 1/4 页 3 CN 115522319 A 3