一种掺杂N-(3,4-二羟基-6-丙烯酰胺甲基苄基)丙烯酰胺纳米球的空气过滤膜的制备方法

摘要

一种掺杂N-(3,4-二羟基-6-丙烯酰胺甲基苄基)丙烯酰胺纳米球的空气过滤膜的制备方法，它涉及一种空气过滤膜的制备方法。本发明的目的是要解决现有技术制备的空气过滤膜存在的制备方法复杂、价格昂贵问题。方法：一、制备N-(3,4-二羟基-6-丙烯酰胺甲基苄基)丙烯酰胺纳米球；二、采用静电纺丝技术制备空气过滤膜。本发明制备的掺杂N-(3,4-二羟基-6-丙烯酰胺甲基苄基)丙烯酰胺纳米球的空气过滤膜对空气中的PM2.5和PM10的去除率分别为74.7％～99.2％和75.9％～99.3％。本发明可获得一种掺杂N-(3,4-二羟基-6-丙烯酰胺甲基苄基)丙烯酰胺纳米球的空气过滤膜的制备方法。

说明书

技术领域

本发明涉及一种空气过滤膜的制备方法。

背景技术

雾霾是我国冬季常见的一种空气污染现象，备受广大人民群众的关注。雾是由大量悬 浮在近地面空气中的微小水滴或冰晶组成的气溶胶系统。霾是空气中的灰尘、硫酸、硝酸、 有机碳氢化合物等小球，也能使大气混浊。现今在空气质量指数中，我们最关注的是PM2.5 和PM10的含量。PM2.5和PM10是从颗粒尺寸上进行的划分，PM10是大气中直径小于 或等于10微米的颗粒物，PM2.5是大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物。PM10污染 水平升高与增加呼吸道疾病的症状和哮喘药物的使用增加有关。几小时或几天内易感个体 的暴露在PM2.5下，通常会增加心肌梗塞、中风、心律失常、心力衰竭的风险。而且PM2.5 已经被确认为一种致癌物质。如何有效地去除雾霾已经是一个热门的话题。

发明内容

本发明的目的是要解决现有技术制备的空气过滤膜存在的制备方法复杂、价格昂贵问 题，而提供一种掺杂N-(3,4-二羟基-6-丙烯酰胺甲基苄基)丙烯酰胺纳米球的空气过滤膜的 制备方法。

一种掺杂N-(3,4-二羟基-6-丙烯酰胺甲基苄基)丙烯酰胺纳米球的空气过滤膜的制备 方法，是按以下步骤完成的：

一、制备N-(3,4-二羟基-6-丙烯酰胺甲基苄基)丙烯酰胺纳米球：

①、将N-羟甲基丙烯酰胺和邻苯二酚加入到无水乙醇中混合均匀，再加入质量分数 为70％～98.3％的硫酸，再在温度为20℃～50℃下反应5天～12天，再进行抽滤，再使用无 水乙醇进行重结晶，得到N-(3,4-二羟基-6-丙烯酰胺甲基苄基)丙烯酰胺的单体；

步骤一①中所述的N-羟甲基丙烯酰胺的质量与无水乙醇的体积比为 (0.04g～0.5g):1mL；

步骤一①中所述的邻苯二酚的质量与无水乙醇的体积比为(0.02g～0.25g):1mL；

步骤一①中所述的质量分数为70％～98.3％的硫酸与无水乙醇的体积比为1:(0.01～6)；

②、将N-(3,4-二羟基-6-丙烯酰胺甲基苄基)丙烯酰胺的单体加入到温度为65℃～80℃ 的无水乙醇中，再在温度为65℃～80℃和搅拌速度为500r/min～1770r/min的条件下搅拌反 应10min～30min，再加入偶氮二异丁腈，再在反应温度为65℃～80℃和搅拌速度为 500r/min～1770r/min的条件下搅拌反应1h～10h，再进行离心，再使用无水乙醇清洗3次～5 次，得到N-(3,4-二羟基-6-丙烯酰胺甲基苄基)丙烯酰胺纳米球；

步骤一②中所述的N-(3,4-二羟基-6-丙烯酰胺甲基苄基)丙烯酰胺的单体的质量与无 水乙醇的体积比为(0.0025g～0.01g):1mL；

步骤一②中所述的偶氮二异丁腈的质量与无水乙醇的体积比为(0.001g～0.1g):1mL；

二、空心过滤膜的制备：

①、将质量分数为4％～30％的高分子溶液和质量分数为1％～2％的N-(3,4-二羟基-6- 丙烯酰胺甲基苄基)丙烯酰胺纳米球分散液混合均匀，得到纺丝原液；

步骤二①中所述的高分子溶液为聚环氧乙烷水溶液或聚乙烯吡咯烷酮无水乙醇溶液；

步骤二①中所述的N-(3,4-二羟基-6-丙烯酰胺甲基苄基)丙烯酰胺纳米球分散液为 N-(3,4-二羟基-6-丙烯酰胺甲基苄基)丙烯酰胺纳米球水分散液或N-(3,4-二羟基-6-丙烯酰 胺甲基苄基)丙烯酰胺纳米球无水乙醇分散液；

步骤二①中所述的质量分数为4％～30％的高分子溶液与质量分数为1％～2％的N-(3,4- 二羟基-6-丙烯酰胺甲基苄基)丙烯酰胺纳米球分散液的体积比为1:(0.1～5)；

②、采用静电纺丝技术将步骤二①得到的纺丝原液纺制在铝箔上，收集铝箔上的膜， 即为掺杂N-(3,4-二羟基-6-丙烯酰胺甲基苄基)丙烯酰胺纳米球的空气过滤膜；

步骤二②中所述的静电纺丝技术的电压为10kV～20kV，喷丝速度为0.2mL/h～2mL/h， 纺丝喷丝头与铝箔的距离为10cm～30cm，纺丝时间为0.5h～4.5h。

本发明的优点：

一、本发明采用的静电纺丝方法制备的掺杂N-(3,4-二羟基-6-丙烯酰胺甲基苄基)丙烯 酰胺纳米球的空气过滤膜的方法简单，容易操作；

二、本发明方法可以进行放大生产，且重复性好；

三、本发明制备的N-(3,4-二羟基-6-丙烯酰胺甲基苄基)丙烯酰胺纳米球的直径为 360nm～470nm，具有抗菌性效果，且制备成本低廉，可以降低空气中的细菌含量；

四、本发明制备的掺杂N-(3,4-二羟基-6-丙烯酰胺甲基苄基)丙烯酰胺纳米球的空气过 滤膜的微观结构为项链状纤维，对空气中的PM2.5和PM10的去除率分别为74.7％～99.2％ 和79.5％～99.3％，能够大大降低空气中的雾霾含量。

附图说明

图1为实施例一步骤一②制备的N-(3,4-二羟基-6-丙烯酰胺甲基苄基)丙烯酰胺纳米球 的AFM图；

图2为实施例一制备的掺杂N-(3,4-二羟基-6-丙烯酰胺甲基苄基)丙烯酰胺纳米球的空 气过滤膜的SEM图；

图3为实施例二步骤一②制备的掺杂N-(3,4-二羟基-6-丙烯酰胺甲基苄基)丙烯酰胺纳 米球的AFM图；

图4为实施例二制备的掺杂N-(3,4-二羟基-6-丙烯酰胺甲基苄基)丙烯酰胺纳米球的空 气过滤膜的SEM图；

图5为实施例三制备的掺杂N-(3,4-二羟基-6-丙烯酰胺甲基苄基)丙烯酰胺纳米球的空 气过滤膜的SEM图；

图6为实施例四制备的掺杂N-(3,4-二羟基-6-丙烯酰胺甲基苄基)丙烯酰胺纳米球的空 气过滤膜的SEM图。

具体实施方式

具体实施方式一：本实施方式是一种掺杂N-(3,4-二羟基-6-丙烯酰胺甲基苄基)丙烯酰 胺纳米球的空气过滤膜的制备方法是按以下步骤完成的：

一、制备N-(3,4-二羟基-6-丙烯酰胺甲基苄基)丙烯酰胺纳米球：

①、将N-羟甲基丙烯酰胺和邻苯二酚加入到无水乙醇中混合均匀，再加入质量分数 为70％～98.3％的硫酸，再在温度为20℃～50℃下反应5天～12天，再进行抽滤，再使用无 水乙醇进行重结晶，得到N-(3,4-二羟基-6-丙烯酰胺甲基苄基)丙烯酰胺的单体；

步骤一①中所述的N-羟甲基丙烯酰胺的质量与无水乙醇的体积比为 (0.04g～0.5g):1mL；

步骤一①中所述的邻苯二酚的质量与无水乙醇的体积比为(0.02g～0.25g):1mL；

步骤一①中所述的质量分数为70％～98.3％的硫酸与无水乙醇的体积比为1:(0.01～6)；

②、将N-(3,4-二羟基-6-丙烯酰胺甲基苄基)丙烯酰胺的单体加入到温度为65℃～80℃ 的无水乙醇中，再在温度为65℃～80℃和搅拌速度为500r/min～1770r/min的条件下搅拌反 应10min～30min，再加入偶氮二异丁腈，再在反应温度为65℃～80℃和搅拌速度为 500r/min～1770r/min的条件下搅拌反应1h～10h，再进行离心，再使用无水乙醇清洗3次～5 次，得到N-(3,4-二羟基-6-丙烯酰胺甲基苄基)丙烯酰胺纳米球；

步骤一②中所述的N-(3,4-二羟基-6-丙烯酰胺甲基苄基)丙烯酰胺的单体的质量与无 水乙醇的体积比为(0.0025g～0.01g):1mL；

步骤一②中所述的偶氮二异丁腈的质量与无水乙醇的体积比为(0.001g～0.1g):1mL；

二、空心过滤膜的制备：

①、将质量分数为4％～30％的高分子溶液和质量分数为1％～2％的N-(3,4-二羟基-6- 丙烯酰胺甲基苄基)丙烯酰胺纳米球分散液混合均匀，得到纺丝原液；

步骤二①中所述的高分子溶液为聚环氧乙烷水溶液或聚乙烯吡咯烷酮无水乙醇溶液；

步骤二①中所述的N-(3,4-二羟基-6-丙烯酰胺甲基苄基)丙烯酰胺纳米球分散液为 N-(3,4-二羟基-6-丙烯酰胺甲基苄基)丙烯酰胺纳米球水分散液或N-(3,4-二羟基-6-丙烯酰 胺甲基苄基)丙烯酰胺纳米球无水乙醇分散液；

步骤二①中所述的质量分数为4％～30％的高分子溶液与质量分数为1％～2％的N-(3,4- 二羟基-6-丙烯酰胺甲基苄基)丙烯酰胺纳米球分散液的体积比为1:(0.1～5)；

②、采用静电纺丝技术将步骤二①得到的纺丝原液纺制在铝箔上，收集铝箔上的膜， 即为掺杂N-(3,4-二羟基-6-丙烯酰胺甲基苄基)丙烯酰胺纳米球的空气过滤膜；

步骤二②中所述的静电纺丝技术的电压为10kV～20kV，喷丝速度为0.2mL/h～2mL/h， 纺丝喷丝头与铝箔的距离为10cm～30cm，纺丝时间为0.5h～4.5h。

本实施方式的优点：

一、本实施方式采用的静电纺丝方法制备的掺杂N-(3,4-二羟基-6-丙烯酰胺甲基苄基) 丙烯酰胺纳米球的空气过滤膜的方法简单，容易操作；

二、本实施方式方法可以进行放大生产，且重复性好；

三、本实施方式制备的N-(3,4-二羟基-6-丙烯酰胺甲基苄基)丙烯酰胺纳米球的直径为 360nm～470nm，具有抗菌性效果，且制备成本低廉，可以降低空气中的细菌含量；

四、本实施方式制备的掺杂N-(3,4-二羟基-6-丙烯酰胺甲基苄基)丙烯酰胺纳米球的空 气过滤膜的微观结构为项链状纤维，对空气中的PM2.5和PM10的去除率分别为 74.7％～99.2％和79.5％～99.3％，能够大大降低空气中的雾霾含量。

具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一的不同点是：步骤二①中将质量分数 为4％～20％的高分子溶液和质量分数为1％～2％的N-(3,4-二羟基-6-丙烯酰胺甲基苄基)丙 烯酰胺纳米球分散液混合均匀，得到纺丝原液。其他与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二的不同点是：步骤二①中将质量 分数为8％～30％的高分子溶液和质量分数为1％～2％的N-(3,4-二羟基-6-丙烯酰胺甲基苄基) 丙烯酰胺纳米球分散液混合均匀，得到纺丝原液。其他与具体实施方式一或二相同。

具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一的不同点是：步骤二①中将 质量分数为12％的高分子溶液和质量分数为1％的N-(3,4-二羟基-6-丙烯酰胺甲基苄基)丙 烯酰胺纳米球分散液混合均匀，得到纺丝原液。其他与具体实施方式一至三相同。

具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一的不同点是：步骤二①中将 质量分数为20％的高分子溶液和质量分数为1％的N-(3,4-二羟基-6-丙烯酰胺甲基苄基)丙 烯酰胺纳米球分散液混合均匀，得到纺丝原液。其他与具体实施方式一至四相同。

具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五之一的不同点是：步骤二②中所 述的静电纺丝技术的电压为15kV，喷丝速度为0.5mL/h，纺丝喷丝头与铝箔的距离为 20cm，纺丝时间为0.5h。其他与具体实施方式一至五相同。

具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一至六之一的不同点是：步骤二②中所 述的静电纺丝技术的电压为10kV～15kV，喷丝速度为0.2mL/h～0.5mL/h，纺丝喷丝头与铝 箔的距离为10cm～20cm，纺丝时间为0.5h。其他与具体实施方式一至六相同。

具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式一至七之一的不同点是：步骤二②中所 述的静电纺丝技术的电压为15kV～20kV，喷丝速度为0.5mL/h～2mL/h，纺丝喷丝头与铝 箔的距离为20cm～30cm，纺丝时间为0.5h。其他与具体实施方式一至七相同。

具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式一至八之一的不同点是：步骤二①中所 述的质量分数为12％的高分子溶液与质量分数为1％的N-(3,4-二羟基-6-丙烯酰胺甲基苄 基)丙烯酰胺纳米球分散液的体积比为1:1。其他与具体实施方式一至八相同。

具体实施方式十：本实施方式与具体实施方式一至九之一的不同点是：步骤二①中所 述的质量分数为20％的高分子溶液与质量分数为1％的N-(3,4-二羟基-6-丙烯酰胺甲基苄 基)丙烯酰胺纳米球分散液的体积比为1:1。其他与具体实施方式一至九相同。

采用以下实施例验证本发明的有益效果：

实施例一：一种掺杂N-(3,4-二羟基-6-丙烯酰胺甲基苄基)丙烯酰胺纳米球的空气过滤 膜的制备方法是按以下步骤完成的：

一、制备N-(3,4-二羟基-6-丙烯酰胺甲基苄基)丙烯酰胺纳米球：

①、将20.2gN-羟甲基丙烯酰胺和11.0g邻苯二酚加入到50mL无水乙醇中混合均匀， 再加入7.5mL质量分数为98.3％的硫酸，再在温度为25℃下反应8天，再进行抽滤，再 使用无水乙醇进行重结晶，得到N-(3,4-二羟基-6-丙烯酰胺甲基苄基)丙烯酰胺的单体；

②、将0.1gN-(3,4-二羟基-6-丙烯酰胺甲基苄基)丙烯酰胺的单体加入到温度为70℃的 10mL无水乙醇中，再在温度为70℃和搅拌速度为800r/min的条件下搅拌反应30min，再 加入0.1g偶氮二异丁腈，再在反应温度为70℃和搅拌速度为800r/min的条件下搅拌反应 10h，再进行离心，再使用无水乙醇清洗5次，得到N-(3,4-二羟基-6-丙烯酰胺甲基苄基) 丙烯酰胺纳米球；

二、空心过滤膜的制备：

①、将质量分数为12％的高分子溶液和质量分数为1％的N-(3,4-二羟基-6-丙烯酰胺 甲基苄基)丙烯酰胺纳米球分散液混合均匀，得到纺丝原液；

步骤二中所述的高分子溶液为聚环氧乙烷水溶液；

步骤二中所述的N-(3,4-二羟基-6-丙烯酰胺甲基苄基)丙烯酰胺纳米球分散液为 N-(3,4-二羟基-6-丙烯酰胺甲基苄基)丙烯酰胺纳米球水分散液；

步骤二中所述的质量分数为12％的高分子溶液与质量分数为1％的N-(3,4-二羟基-6- 丙烯酰胺甲基苄基)丙烯酰胺纳米球分散液的体积比为1:1；

②、采用静电纺丝技术将步骤二①得到的纺丝原液纺制在铝箔上，收集铝箔上的膜， 即为掺杂N-(3,4-二羟基-6-丙烯酰胺甲基苄基)丙烯酰胺纳米球的空气过滤膜；

步骤二②中所述的静电纺丝技术的电压为15kV，喷丝速度为0.5mL/h，纺丝喷丝头 与铝箔的距离为20cm，纺丝时间为0.5h。

实施例二：一种掺杂N-(3,4-二羟基-6-丙烯酰胺甲基苄基)丙烯酰胺纳米球的空气过滤 膜的制备方法是按以下步骤完成的：

一、制备N-(3,4-二羟基-6-丙烯酰胺甲基苄基)丙烯酰胺纳米球：

①、将20.2gN-羟甲基丙烯酰胺和11.0g邻苯二酚加入到50mL无水乙醇中混合均匀， 再加入7.5mL质量分数为98.3％的硫酸，再在温度为25℃下反应8天，再进行抽滤，再 使用无水乙醇进行重结晶，得到N-(3,4-二羟基-6-丙烯酰胺甲基苄基)丙烯酰胺的单体；

②、将0.05gN-(3,4-二羟基-6-丙烯酰胺甲基苄基)丙烯酰胺的单体加入到温度为70℃ 的10mL无水乙醇中，再在温度为70℃和搅拌速度为800r/min的条件下搅拌反应30min， 再加入0.1g偶氮二异丁腈，再在反应温度为70℃和搅拌速度为800r/min的条件下搅拌反 应10h，再进行离心，再使用无水乙醇清洗5次，得到N-(3,4-二羟基-6-丙烯酰胺甲基苄 基)丙烯酰胺纳米球；

二、空心过滤膜的制备：

①、将质量分数为12％的高分子溶液和质量分数为1％的N-(3,4-二羟基-6-丙烯酰胺 甲基苄基)丙烯酰胺纳米球分散液混合均匀，得到纺丝原液；

步骤二中所述的高分子溶液为聚环氧乙烷水溶液；

步骤二中所述的N-(3,4-二羟基-6-丙烯酰胺甲基苄基)丙烯酰胺纳米球分散液为 N-(3,4-二羟基-6-丙烯酰胺甲基苄基)丙烯酰胺纳米球水分散液；

步骤二中所述的质量分数为12％的高分子溶液与质量分数为1％的N-(3,4-二羟基-6- 丙烯酰胺甲基苄基)丙烯酰胺纳米球分散液的体积比为1:1；

②、采用静电纺丝技术将步骤二①得到的纺丝原液纺制在铝箔上，收集铝箔上的膜， 即为掺杂N-(3,4-二羟基-6-丙烯酰胺甲基苄基)丙烯酰胺纳米球的空气过滤膜；

步骤二②中所述的静电纺丝技术的电压为15kV，喷丝速度为0.5mL/h，纺丝喷丝头 与铝箔的距离为20cm，纺丝时间为0.5h。

实施例三：一种掺杂N-(3,4-二羟基-6-丙烯酰胺甲基苄基)丙烯酰胺纳米球的空气过滤 膜的制备方法是按以下步骤完成的：

一、制备N-(3,4-二羟基-6-丙烯酰胺甲基苄基)丙烯酰胺纳米球：

①、将20.2gN-羟甲基丙烯酰胺和11.0g邻苯二酚加入到50mL无水乙醇中混合均匀， 再加入7.5mL质量分数为98.3％的硫酸，再在温度为25℃下反应8天，再进行抽滤，再 使用无水乙醇进行重结晶，得到N-(3,4-二羟基-6-丙烯酰胺甲基苄基)丙烯酰胺的单体；

②、将0.1gN-(3,4-二羟基-6-丙烯酰胺甲基苄基)丙烯酰胺的单体加入到温度为70℃的 10mL无水乙醇中，再在温度为70℃和搅拌速度为800r/min的条件下搅拌反应30min，再 加入0.1g偶氮二异丁腈，再在反应温度为70℃和搅拌速度为800r/min的条件下搅拌反应 10h，再进行离心，再使用无水乙醇清洗5次，得到N-(3,4-二羟基-6-丙烯酰胺甲基苄基) 丙烯酰胺纳米球；

二、空心过滤膜的制备：

①、将质量分数为20％的高分子溶液和质量分数为1％的N-(3,4-二羟基-6-丙烯酰胺 甲基苄基)丙烯酰胺纳米球分散液混合均匀，得到纺丝原液；

步骤二中所述的高分子溶液为聚乙烯吡咯烷酮无水乙醇溶液；

步骤二中所述的N-(3,4-二羟基-6-丙烯酰胺甲基苄基)丙烯酰胺纳米球分散液为 N-(3,4-二羟基-6-丙烯酰胺甲基苄基)丙烯酰胺纳米球无水乙醇分散液；

步骤二中所述的质量分数为20％的高分子溶液与质量分数为1％的N-(3,4-二羟基-6- 丙烯酰胺甲基苄基)丙烯酰胺纳米球分散液的体积比为1:1；

②、采用静电纺丝技术将步骤二①得到的纺丝原液纺制在铝箔上，收集铝箔上的膜， 即为掺杂N-(3,4-二羟基-6-丙烯酰胺甲基苄基)丙烯酰胺纳米球的空气过滤膜；

步骤二②中所述的静电纺丝技术的电压为15kV，喷丝速度为0.5mL/h，纺丝喷丝头 与铝箔的距离为20cm，纺丝时间为0.5h。

实施例四：一种掺杂N-(3,4-二羟基-6-丙烯酰胺甲基苄基)丙烯酰胺纳米球的空气过滤 膜的制备方法是按以下步骤完成的：

一、制备N-(3,4-二羟基-6-丙烯酰胺甲基苄基)丙烯酰胺纳米球：

①、将20.2gN-羟甲基丙烯酰胺和11.0g邻苯二酚加入到50mL无水乙醇中混合均匀， 再加入7.5mL质量分数为98.3％的硫酸，再在温度为25℃下反应8天，再进行抽滤，再 使用无水乙醇进行重结晶，得到N-(3,4-二羟基-6-丙烯酰胺甲基苄基)丙烯酰胺的单体；

②、将0.05gN-(3,4-二羟基-6-丙烯酰胺甲基苄基)丙烯酰胺的单体加入到温度为70℃ 的10mL无水乙醇中，再在温度为70℃和搅拌速度为800r/min的条件下搅拌反应30min， 再加入0.1g偶氮二异丁腈，再在反应温度为70℃和搅拌速度为800r/min的条件下搅拌反 应10h，再进行离心，再使用无水乙醇清洗5次，得到N-(3,4-二羟基-6-丙烯酰胺甲基苄 基)丙烯酰胺纳米球；

二、空心过滤膜的制备：

①、将质量分数为20％的高分子溶液和质量分数为1％的N-(3,4-二羟基-6-丙烯酰胺 甲基苄基)丙烯酰胺纳米球分散液混合均匀，得到纺丝原液；

步骤二中所述的高分子溶液为聚乙烯吡咯烷酮无水乙醇溶液；

步骤二中所述的N-(3,4-二羟基-6-丙烯酰胺甲基苄基)丙烯酰胺纳米球分散液为 N-(3,4-二羟基-6-丙烯酰胺甲基苄基)丙烯酰胺纳米球无水乙醇分散液；

步骤二中所述的质量分数为20％的高分子溶液与质量分数为1％的N-(3,4-二羟基-6- 丙烯酰胺甲基苄基)丙烯酰胺纳米球分散液的体积比为1:1；

②、采用静电纺丝技术将步骤二①得到的纺丝原液纺制在铝箔上，收集铝箔上的膜， 即为掺杂N-(3,4-二羟基-6-丙烯酰胺甲基苄基)丙烯酰胺纳米球的空气过滤膜；

步骤二②中所述的静电纺丝技术的电压为15kV，喷丝速度为0.5mL/h，纺丝喷丝头 与铝箔的距离为20cm，纺丝时间为0.5h。

图1为实施例一步骤一②制备的N-(3,4-二羟基-6-丙烯酰胺甲基苄基)丙烯酰胺纳米球 的AFM图；

从图1中可以看出实施例一步骤一②制备的N-(3,4-二羟基-6-丙烯酰胺甲基苄基)丙烯 酰胺纳米球的形状为球形，直径约为470nm。

图2为实施例一制备的掺杂N-(3,4-二羟基-6-丙烯酰胺甲基苄基)丙烯酰胺纳米球的空 气过滤膜的SEM图；

从图2看出纤维直径的尺寸约为340nm，N-(3,4-二羟基-6-丙烯酰胺甲基苄基)丙烯酰 胺纳米球处直径约为510nm；实施例一制备的掺杂N-(3,4-二羟基-6-丙烯酰胺甲基苄基) 丙烯酰胺纳米球的空气过滤膜微观结构为项链状纤维，对PM2.5和PM10的去除率分别 为92.2％和93.6％。

图3为实施例二步骤一②制备的掺杂N-(3,4-二羟基-6-丙烯酰胺甲基苄基)丙烯酰胺纳 米球的AFM图；

从图3中可以看出实施例二步骤一②制备的掺杂N-(3,4-二羟基-6-丙烯酰胺甲基苄基) 丙烯酰胺纳米球的形状为球形，直径约为360nm。

图4为实施例二制备的掺杂N-(3,4-二羟基-6-丙烯酰胺甲基苄基)丙烯酰胺纳米球的空 气过滤膜的SEM图；

从图4看出，纤维直径的尺寸约为320nm，N-(3,4-二羟基-6-丙烯酰胺甲基苄基)丙烯 酰胺纳米球处直径约为420nm；实施例二制备的掺杂N-(3,4-二羟基-6-丙烯酰胺甲基苄基) 丙烯酰胺纳米球的空气过滤膜微观结构为项链状纤维，对PM2.5和PM10的去除率分别 为90.0％和90.9％。

图5为实施例三制备的掺杂N-(3,4-二羟基-6-丙烯酰胺甲基苄基)丙烯酰胺纳米球的空 气过滤膜的SEM图；

从图5可以看出纤维直径的尺寸约为520nm，N-(3,4-二羟基-6-丙烯酰胺甲基苄基)丙 烯酰胺纳米球处直径约为628nm；实施例三制备的掺杂N-(3,4-二羟基-6-丙烯酰胺甲基苄 基)丙烯酰胺纳米球的空气过滤膜微观结构为项链状纤维，对PM2.5和PM10的去除率分 别为74.7％和79.5％。

图6为实施例四制备的掺杂N-(3,4-二羟基-6-丙烯酰胺甲基苄基)丙烯酰胺纳米球的空 气过滤膜的SEM图。

从图6可看出纤维直径的尺寸约为520nm，N-(3,4-二羟基-6-丙烯酰胺甲基苄基)丙烯 酰胺纳米球处直径约为595nm；实施例四制备的掺杂N-(3,4-二羟基-6-丙烯酰胺甲基苄基) 丙烯酰胺纳米球的空气过滤膜微观结构为项链状纤维，对PM2.5和PM10的去除率分别 为74.9％和80％。