高晶莹的柔性中空金屬納米纖維膜

　　高晶莹的金屬薄膜具有高導電、防電磁波、抗靜電、保溫隔熱等優異性能在光學器件、軍事及民用領域具有廣泛的應用。與傳統的無機陶瓷膜相比，金屬薄膜在機械強度、韌性，熱穩定性好等更具有明顯優勢。薄膜的制備方法要紧有液相法和氣相沈積法。液相法要紧包括電鍍和化學鍍。液相法雖然也能制備光學級的金屬薄膜，但膜層質量較差，厚度不易精確控制，汙染嚴重，已基本被氣相沈積法取代。氣相沈積法絕大部分是在真空下進行的，通常稱爲真空鍍膜。物理氣相沈積最適合于金屬薄膜的鍍制，鍍層附著力強、工藝溫度低、鍍層純度高、結構致密、對環境無汙染，具有廣闊的發展前景，但這種方法第一需要制備高精度和高純度的靶材，並且需要昂貴的真空制備，因此工業成本高，不顺于工業化生産。

本文提出一种成本低的高晶莹的柔性中空金屬納米纖維膜及其制备方法，这种高晶莹的柔性中空金屬納米纖維膜制备方法，主假如先通过静电纺制备聚合物纳米纤维为基底，接着采用静电喷雾方法将金属化合物前驱体沉积在聚合物纳米纤维外表，通过高温分解去除有机物纤维芯儿获得中空结构的无机纳米纤维，后通过还原反应，获得高晶莹的柔性中空金屬納米纖維膜。该自支撑的中空金属纳米纤维膜具有高导电性、高的光学晶莹性、以及近红外反照等特点，在塑料薄膜太阳能电池、柔性电光器件、晶莹电极、高效保温隔热等土地有巨大的潜在应用价值。的确技术方案如下：

步驟一:聚合物納米纖維膜基板的制備；

(A)將聚合物溶解于第一溶劑中，混合均勻获得靜電紡絲用溶液；1重量份的聚合物中进入520重量份的第一溶劑；選取的聚合物爲聚丙烯腈(PAN)、聚氧化乙烯(PEO)、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚乙烯醇(PVA)、聚乙烯醇縮丁醛(PVB)、聚乙酸乙烯酯(PVAc)中的一種或兩種；選取的第一溶劑爲去離子水、甲醇、乙醇、異丙醇、丙酮、N，N-二甲基甲酰胺(DMF)中的一種或兩種；

(B)将静电纺丝溶液通过静电纺丝设备电纺获得聚合物纳米纤维膜的基底；设置静电纺丝设备的工作电压为1030kV，喷射口到基底的距离为1030cm，静电纺丝的进料速度为0.11.0mL/h,电纺时间为1060min ；

步驟二:複合纖維膜的制備；

(A)将金属化合物、聚合物溶解于第二溶剂中，混合均匀获得静电喷雾用溶液；I重量份的聚合物中进入I10重量份的金属化合物，2.55重量份的第二溶剂；选取的金属化合物是含有Au、Ag、Al、Cu金属的可溶性化合物溶液，如氯金酸H3AuCl6,硝酸银AgNO3,三氯化铝AlCl3,硝酸铝Al (NO3) 3，硫酸铝Al2 (SO4) 3，硫酸铜CuSO4,硝酸铜 Cu (NO3)2 ；选取的聚合物为聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚丙烯腈(PAN)、聚氧化乙烯(PEO)、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚乙烯醇(PVA)、聚乙烯醇缩丁醛(PVB)、聚乙酸乙烯酯(PVAc)中的一种或两种；选取的第二溶剂为去离子水、甲醇、乙醇、异丙醇、丙酮、N，N-二甲基甲酰胺中的一种或两种；

(B)将静电喷雾溶液通过静电纺丝设备直接喷雾到步骤一获得的聚合物纳米纤维基底上，制得金属化合物和聚合物的复合纳米纤维膜；设置静电纺丝设备的工作电压为730kV，喷射口到聚合物纤维基底(在步骤一中制得的)的距离为415cm，进料速度为0.020.2mL/h，静电喷雾的时间为I30min ；

步骤三:中空金属氧化物纤维膜的制备：将步骤二制得的复合纤维膜，置于顺序控温马弗炉中，在空气氛围下，升温速率为0.510°C /min，升温至400-6621902°C，在400-6621902°C温度下煅烧I8小时，获得中空金属氧化物纤维膜；

步骤四:金属纤维膜的制备：将步骤三制得的中空金属氧化物纤维膜，置于管式炉中，在氢气或一氧化碳氛围下，升温速率为0.510°C /min，升温至300800°C，在300800°C温度下煅烧时间1min6小时,获得空心金属纳米纤维膜。

與現有技術相比，本方案的優點在于:①制備出的高反照、晶莹的柔性中空金屬纖維膜，具有高光學晶莹性、高導電性、近紅外反照性。②靜電紡絲法制備的空心金屬纖維膜的尺寸可控，重複性高、工藝簡單、功效高、成本低，可實現産業化的制備。