聚丙烯腈(PAN)/铜(Cu)纳米复合纤维的制备与表征

摘要

Cu纳米粒子用途广泛,具有催化、杀菌、防腐、除臭等性质,但单独制备纳米级Cu,团聚和氧化现象很明显,聚丙烯腈(PAN)纳米纤维与铜(Cu)纳米粒子复合,不仅可以改善纳米级Cu的团聚和氧化现象,同时聚丙烯腈(PAN)／铜(Cu)纳米复合纤维兼具PAN纳米纤维、Cu纳米粒子双方面的性质。
　　 本文通过静电纺丝与水热法的结合,制备聚丙烯腈(PAN)／铜(Cu)纳米复合纤维。以可溶性金属盐(Cu(NO3)2)、高分子(PAN)、还原剂(乙二醇)、表面活性剂(PVP)、溶剂(去离子水,DMF)为原料。首先用溶胶-凝胶法配制前驱体溶液,采用静电纺丝技术制备聚丙烯腈(PAN)／硝酸铜(Cu(NO3)2)复合纳米纤维,最后在不破坏纤维结构的前提下,利用水热法制备聚丙烯腈(PAN)／铜(Cu)纳米复合纤维。采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射分析(XRD)、UV—Vis光谱等分析手段对样品进行了表征。
　　 研究结果表明,利用静电纺丝与水热法结合成功制备聚丙烯腈(PAN)／铜(Cu)纳米复合纤维。PAN纤维直径均匀、纤维表面有大量的Cu纳米粒子生成,粒子分布均匀、没有大面积团聚。同时,可以通过水热过程实验条件的改变控制聚丙烯腈(PAN)／铜(Cu)纳米复合纤维的一维性和纳米尺度。上述成果为研究其它聚合物／金属纳米复合纤维提供了一个简单可行的方法。