专利摘要

本发明公开了一种复合纳米纤维及其制备方法，涉及纳米材料技术领域。该复合纳米纤维及其制备方法，通过在制备纺丝溶液过程中加入银离子而非纳米银，可以避免纳米银在纺丝过程中的团聚现象，从而使得银离子能够均匀分布在复合纳米纤维中；利用聚天冬氨酸水凝胶纳米纤维超吸水的优势，将银离子加入纺丝溶液中，然后在银离子还原剂的水溶液中使还原剂进入纤维内部使银离子还原为纳米银，实现聚天冬氨酸水凝胶纳米纤维中纳米银的原位制备，制备过程无需提前制备纳米银，制备流程简洁，制备成本较低，且制备得到的制备得到的复合纳米纤维中纳米银颗粒的尺寸均一、分散性较好，复合纳米纤维的质量较高。

权利要求

1.一种复合纳米纤维的制备方法，其特征在于，所述方法包括：

向溶液储存装置中倒入二甲基甲酰胺溶液，然后向所述二甲基甲酰胺溶液加入预设质量的AgNO3或CH3COOAg，待所述二甲基甲酰胺溶液中的AgNO3或CH3COOAg完全溶解后得到银离子溶液，再向所述银离子溶液加入预设质量的聚琥珀酰亚胺，将所述银离子溶液中的所述聚琥珀酰亚胺在常温下搅拌至完全溶解后，静置脱泡得到聚琥珀酰亚胺-银离子纺丝溶液，所述聚琥珀酰亚胺-银离子纺丝溶液中，所述聚琥珀酰亚胺的质量百分比浓度为20%~35%，银离子的含量为所述聚琥珀酰亚胺质量的0.5%~20%；

对所述聚琥珀酰亚胺-银离子纺丝溶液施加高压静电进行静电纺丝，得到聚琥珀酰亚胺-银离子复合纳米纤维，将所述聚琥珀酰亚胺-银离子复合纳米纤维置于真空干燥箱中干燥12h，静电纺丝工序采用的纺丝电压为10kV~30kV，纺丝距离为10cm~20cm；

将干燥后的所述聚琥珀酰亚胺-银离子复合纳米纤维置于交联剂溶液中交联预设时长后，置于碱性溶液中水解10min~30min，得到复合纳米纤维半成品，交联工序采用的所述交联剂溶液为浓度0.3 mol/L的乙二胺溶液，所述预设时长为2h，交联温度为40℃，所述碱性溶液为浓度0.1mol/L~2mol/L的NaOH溶液；

将所述复合纳米纤维半成品浸入还原剂溶液中还原30min，使得所述复合纳米纤维半成品中的银离子被还原为纳米银，将还原后的所述复合纳米纤维半成品从所述还原剂溶液取出后，进行依次洗涤、冷冻和干燥工序，制备得到复合纳米纤维。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述还原剂溶液为50 mmol/L ~200mmol/L的NaBH4溶液。

3.一种复合纳米纤维，其特征在于，所述复合纳米纤维由权利要求1至2任一所述的复合纳米纤维的制备方法制备得到。

说明书

技术领域

本发明涉及纳米材料技术领域，特别涉及一种复合纳米纤维及其制备方法。

背景技术

银的卫生保健作用早在古代就被认识与应用，古罗马帝国时，人们利用银的杀菌机理采用银质容器防止水、奶等变质。银的杀菌机制与化学合成的抗菌剂不同，主要基于重金属离子对细菌蛋白的变性作用，因而具有广谱杀菌。传统的银虽然具有一定的杀菌能力，然而杀菌活性不高。纳米科学技术的兴起，使银在纳米状态下的杀菌能力发生了质的飞跃。经临床应用表明，纳米银对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、绿脓杆菌等40余种微生物有抑菌或杀菌作用。利用纳米银的抑菌和杀菌作用，纳米银被加入不同的材料中制成抗菌产品，如抗菌餐具、抗菌纺织品、伤口敷料等。

纳米技术不仅使金属纳米颗粒备受世人关注，也使纳米纤维因直径较细被广泛应用于各领域。将纳米颗粒加入纳米纤维中，可以使两种材料优势互补，获得新的功能。如纳米银具有良好抗菌性能，而静电纺丝技术制备的纳米纤维具有很高的比表面积、较高的孔隙率小的孔隙尺寸，在医学领域有较高的关注度，，将纳米纤维与纳米银复合制备得到的复合纳米纤维具有抑菌功能，在抗菌伤口敷料领域极具应用前景。

目前，纳米纤维/纳米银制备复合纳米纤维的工艺通常是将纳米银加入纺丝溶液中经静电纺丝进行制备。然而，现有纳米银的制备及存储过程复杂，制备及存储成本较高，且将纳米银加入纺丝溶液中容易引起纳米银的团聚，从而对纺丝过程产生干扰，导致制备得到的复合纳米纤维中纳米银的颗粒不均，分散性较差，复合纳米纤维的质量较低。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本发明提供了一种复合纳米纤维及其制备方法。

根据本发明实施例的第一方面，提供一种复合纳米纤维的制备方法，其特征在于，所述方法包括：

向溶液储存装置中倒入二甲基甲酰胺溶液，然后向所述二甲基甲酰胺溶液加入预设质量的AgNO3或CH3COOAg，待所述二甲基甲酰胺溶液中的AgNO3或CH3COOAg完全溶解后得到银离子溶液，再向所述银离子溶液加入预设质量的聚琥珀酰亚胺，将所述银离子溶液中的所述聚琥珀酰亚胺在常温下搅拌至完全溶解后，静置脱泡得到聚琥珀酰亚胺-银离子纺丝溶液；

对所述聚琥珀酰亚胺-银离子纺丝溶液施加高压静电进行静电纺丝，得到聚琥珀酰亚胺-银离子复合纳米纤维，将所述聚琥珀酰亚胺-银离子复合纳米纤维置于真空干燥箱中干燥12h，静电纺丝工序采用的纺丝电压为10kV~30kV，纺丝距离为10cm~20cm；

将干燥后的所述聚琥珀酰亚胺-银离子复合纳米纤维置于交联剂溶液中交联预设时长后，置于碱性溶液中水解10min~30min，得到复合纳米纤维半成品；

将所述复合纳米纤维半成品浸入还原剂溶液中还原30min，使得所述复合纳米纤维半成品中的银离子被还原为纳米银，将还原后的所述复合纳米纤维半成品从所述还原剂溶液取出后，进行依次洗涤、冷冻和干燥工序，制备得到复合纳米纤维。

在一个优选的实施例中，所述聚琥珀酰亚胺-银离子纺丝溶液中，所述聚琥珀酰亚胺的质量百分比浓度为20%~35%，银离子的含量为所述聚琥珀酰亚胺质量的0.5%~20%。

在一个优选的实施例中，所述聚琥珀酰亚胺-银离子复合纳米纤维置于乙二胺溶液中交联时，交联工序采用的所述交联剂溶液为浓度0.3 mol/L的乙二胺溶液，所述预设时长为2h，交联温度为40℃。

在一个优选的实施例中，所述碱性溶液为浓度0.1mol/L~2mol/L的 NaOH溶液。

在一个优选的实施例中，所述还原剂溶液为50 mmol/L ~200mmol/L的NaBH4溶液。

根据本发明实施例的第二方面，提供一种复合纳米纤维，所述复合纳米纤维由上述任一所述的复合纳米纤维的制备方法制备得到。

与现有技术相比，本发明提供的一种复合纳米纤维及其制备方法具有以下优点：

本发明提供的一种复合纳米纤维及其制备方法，通过在制备纺丝溶液过程中加入银离子而非纳米银，可以避免纳米银在纺丝过程中的团聚现象，从而使得银离子能够均匀分布在复合纳米纤维中；利用聚天冬氨酸水凝胶纳米纤维超吸水的优势，将银离子加入纺丝溶液中，然后在银离子还原剂的水溶液中使还原剂进入纤维内部使银离子还原为纳米银，实现聚天冬氨酸水凝胶纳米纤维中纳米银的原位制备，制备过程无需提前制备纳米银，制备流程简洁，制备成本较低，且制备得到的制备得到的复合纳米纤维中纳米银颗粒的尺寸均一、分散性较好，复合纳米纤维的质量较高。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并于说明书一起用于解释本发明的原理。

图1是根据一示例性实施例示出的一种复合纳米纤维的制备方法的方法流程图。

图2是根据另一示例性实施例示出的一种聚琥珀酰亚胺-银离子复合纳米纤维的扫描电镜图。

图3是根据另一示例性实施例示出的一种复合纳米纤维的扫描电镜图。

具体实施方式

以下结合具体实施例（但不限于所举实施例)与附图详细描述本发明，本实施例的具体方法仅供说明本发明，本发明的范围不受实施例的限制，本发明在应用中可以作各种形态与结构的修改与变动，这些基于本发明基础上的等价形式同样处于本发明申请权利要求保护范围。

实施例1

图1是根据一示例性实施例示出的一种复合纳米纤维的制备方法的方法流程图，如图1所示，该方法包括：

步骤101，向溶液储存装置中倒入二甲基甲酰胺溶液，然后向所述二甲基甲酰胺溶液加入预设质量的AgNO3或CH3COOAg，待所述二甲基甲酰胺溶液中的AgNO3或CH3COOAg完全溶解后得到银离子溶液，再向所述银离子溶液加入预设质量的聚琥珀酰亚胺，将所述银离子溶液中的所述聚琥珀酰亚胺在常温下搅拌至完全溶解后，静置脱泡得到聚琥珀酰亚胺-银离子纺丝溶液。

聚琥珀酰亚胺为聚天冬氨酸的中间体，聚琥珀酰亚胺的分子量为31500。

需要说明的是，所述溶液储存装置可以为烧杯、烧瓶。

步骤102，对所述聚琥珀酰亚胺-银离子纺丝溶液施加高压静电进行静电纺丝，得到聚琥珀酰亚胺-银离子复合纳米纤维，将所述聚琥珀酰亚胺-银离子复合纳米纤维置于真空干燥箱中干燥12h。

静电纺丝工序采用的纺丝电压为10kV~30kV，纺丝距离为10cm~20cm。

步骤103，将干燥后的所述聚琥珀酰亚胺-银离子复合纳米纤维置于交联剂溶液中交联预设时长后，置于碱性溶液中水解10min~30min，得到复合纳米纤维半成品。

步骤104，将所述复合纳米纤维半成品浸入还原剂溶液中还原30min，使得所述复合纳米纤维半成品中的银离子被还原为纳米银，将还原后的所述复合纳米纤维半成品从所述还原剂溶液取出后，进行依次洗涤、冷冻和干燥工序，制备得到复合纳米纤维。

需要说明的是，在还原剂溶液中，还原剂进入复合纳米纤维半成品内部，从而使复合纳米纤维半成品中的银离子被还原为纳米银，实现纳米银的原位制备。

在一个优选的实施例中，所述聚琥珀酰亚胺-银离子纺丝溶液中，所述聚琥珀酰亚胺的质量百分比浓度为20%~35%，银离子的含量为所述聚琥珀酰亚胺质量的0.5%~20%

在一个优选的实施例中，所述聚琥珀酰亚胺-银离子复合纳米纤维置于乙二胺溶液中交联时，交联工序采用的所述交联剂溶液为浓度0.3 mol/L的乙二胺溶液，所述预设时长为2h，交联温度为40℃。

在一个优选的实施例中，所述碱性溶液为浓度0.1mol/L~2mol/L的 NaOH溶液。

在一个优选的实施例中，所述还原剂溶液为50 mmol/L ~200mmol/L的NaBH4溶液。

综上所述，本发明提供的一种复合纳米纤维及其制备方法，通过在制备纺丝溶液过程中加入银离子而非纳米银，可以避免纳米银在纺丝过程中的团聚现象，从而使得银离子能够均匀分布在复合纳米纤维中；利用聚天冬氨酸水凝胶纳米纤维超吸水的优势，将银离子加入纺丝溶液中，然后在银离子还原剂的水溶液中使还原剂进入纤维内部使银离子还原为纳米银，实现聚天冬氨酸水凝胶纳米纤维中纳米银的原位制备，制备过程无需提前制备纳米银，制备流程简洁，制备成本较低，且制备得到的制备得到的复合纳米纤维中纳米银颗粒的尺寸均一、分散性较好，复合纳米纤维的质量较高。

实施例2

（1）向溶液储存装置中倒入二甲基甲酰胺溶液，然后向所述二甲基甲酰胺溶液加入CH3COOAg，待所述二甲基甲酰胺溶液中的CH3COOAg完全溶解后得到银离子溶液，再向所述银离子溶液加入聚琥珀酰亚胺，将所述银离子溶液中的所述聚琥珀酰亚胺在常温下搅拌至完全溶解后，静置脱泡得到聚琥珀酰亚胺-银离子纺丝溶液，在聚琥珀酰亚胺-银离子纺丝溶液中，所述聚琥珀酰亚胺的质量百分比浓度为30%，CH3COOAg的含量为聚琥珀酰亚胺质量的1%。

聚琥珀酰亚胺为聚天冬氨酸的中间体，聚琥珀酰亚胺的分子量为31500。

需要说明的是，所述溶液储存装置可以为烧杯、烧瓶。

（2）对所述聚琥珀酰亚胺-银离子纺丝溶液施加高压静电进行静电纺丝，得到聚琥珀酰亚胺-银离子复合纳米纤维，将所述聚琥珀酰亚胺-银离子复合纳米纤维置于真空干燥箱中干燥12h，静电纺丝工序采用的纺丝电压为10kV，纺丝距离为10cm。

其中，静电纺丝后得到的聚琥珀酰亚胺-银离子复合纳米纤维的示意图如图2所示。

（3）将干燥后的所述聚琥珀酰亚胺-银离子复合纳米纤维置于浸入0.3 mol/L的乙二胺溶液中交联2h，交联温度为40℃，置于0.5mol/L的NaOH溶液中水解10min，得到复合纳米纤维半成品。

（4）将所述复合纳米纤维半成品浸入50mmol/L的NaBH4溶液中还原30min，使得所述复合纳米纤维半成品中的银离子被还原为纳米银，将还原后的所述复合纳米纤维半成品从所述还原剂溶液取出后，进行依次洗涤、冷冻和干燥工序，制备得到复合纳米纤维，制备得到的复合纳米纤维的示意图如图3所示。

需要说明的是，在NaBH4溶液中，NaBH4进入复合纳米纤维半成品内部，从而使复合纳米纤维半成品中的银离子被还原为纳米银，实现纳米银的原位制备。

实施例3

（1）向溶液储存装置中倒入二甲基甲酰胺溶液，然后向所述二甲基甲酰胺溶液加入AgNO3，待所述二甲基甲酰胺溶液中的AgNO3完全溶解后得到银离子溶液，再向所述银离子溶液加入聚琥珀酰亚胺，将所述银离子溶液中的所述聚琥珀酰亚胺在常温下搅拌至完全溶解后，静置脱泡得到聚琥珀酰亚胺-银离子纺丝溶液，在聚琥珀酰亚胺-银离子纺丝溶液中，所述聚琥珀酰亚胺的质量百分比浓度为34%，AgNO3的含量为聚琥珀酰亚胺质量的20%。

聚琥珀酰亚胺为聚天冬氨酸的中间体，聚琥珀酰亚胺的分子量为31500。

需要说明的是，所述溶液储存装置可以为烧杯、烧瓶。

（2）对所述聚琥珀酰亚胺-银离子纺丝溶液施加高压静电进行静电纺丝，得到聚琥珀酰亚胺-银离子复合纳米纤维，将所述聚琥珀酰亚胺-银离子复合纳米纤维置于真空干燥箱中干燥12h，静电纺丝工序采用的纺丝电压为10kV，纺丝距离为10cm。

（3）将干燥后的所述聚琥珀酰亚胺-银离子复合纳米纤维置于浸入0.3 mol/L的乙二胺溶液中交联2h，交联温度为40℃，置于0.1mol/L的NaOH溶液中水解30min，得到复合纳米纤维半成品。

（4）将所述复合纳米纤维半成品浸入200mmol/L的NaBH4溶液中还原30min，使得所述复合纳米纤维半成品中的银离子被还原为纳米银，将还原后的所述复合纳米纤维半成品从所述还原剂溶液取出后，进行依次洗涤、冷冻和干燥工序，制备得到复合纳米纤维。

需要说明的是，在还原剂溶液中，还原剂进入复合纳米纤维半成品内部，从而使复合纳米纤维半成品中的银离子被还原为纳米银，实现纳米银的原位制备。

综上所述，本发明提供的一种复合纳米纤维及其制备方法，通过在制备纺丝溶液过程中加入银离子而非纳米银，可以避免纳米银在纺丝过程中的团聚现象，从而使得银离子能够均匀分布在复合纳米纤维中；利用聚天冬氨酸水凝胶纳米纤维超吸水的优势，将银离子加入纺丝溶液中，然后在银离子还原剂的水溶液中使还原剂进入纤维内部使银离子还原为纳米银，实现聚天冬氨酸水凝胶纳米纤维中纳米银的原位制备，制备过程无需提前制备纳米银，制备流程简洁，制备成本较低，且制备得到的制备得到的复合纳米纤维中纳米银颗粒的尺寸均一、分散性较好，复合纳米纤维的质量较高。

虽然，前文已经用一般性说明、具体实施方式及试验，对本发明做了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之进行修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里的发明的后，将容易想到本发明的其它实施方案。本发明旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。

一种复合纳米纤维及其制备方法专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。