1.一種聚酰亞胺/二氧化鈦復合纖維的制備方法,其特征在于,包括以下步驟:
1)將聚酰亞胺纖維放置在恒溫堿性溶液中處理一定時間,使其表面開環(huán)得到聚酰胺酸鹽;
2)將步驟1)處理得到的纖維通過一定溫度的鹽酸溶液,中和掉纖維表面殘存的堿性溶液,之后采用去離子水水洗至纖維表面呈中性;
3)將步驟2)處理得到的纖維浸入恒溫硫酸氧鈦水溶液中進行離子交換反應;
4)將步驟3)處理得到的纖維經去離子水充分水洗以除去表面殘存的硫酸氧鈦溶液;
5)將步驟4)得到的纖維進一步浸入氨水溶液,反應一定時間完成原位沉析過程,然后采用去離子水水洗至中性;
6)重復步驟3)、4)、5)5-30次;
7)將步驟6)處理得到的纖維在空氣氛圍保護下,經過階梯式升溫和保溫熱處理后得到表面包覆銳鈦礦型二氧化鈦的聚酰亞胺纖維,也即聚酰亞胺/二氧化鈦復合纖維。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法,其特征在于,所述步驟1)中的堿液為氫氧化鉀溶液或氫氧化鈉溶液,濃度5-8mol/L,溫度25-40℃。
3.根據(jù)權利要求2所述的方法,其特征在于,所述步驟1)中的堿液優(yōu)選氫氧化鉀溶液。
4.根據(jù)權利要求1所述的方法,其特征在于,所述步驟2)中的鹽酸溶液濃度0.5-2mol/L,溫度25-40℃。
5.根據(jù)權利要求1所述的方法,其特征在于,所述步驟3)中硫酸氧鈦溶液濃度0.2-1mol/L,溫度25-40℃。
6.根據(jù)權利要求1所述的方法,其特征在于,所述步驟5)中氨水濃度0.2-1mol/L,溫度25-40℃。
7.根據(jù)權利要求1所述的方法,其特征在于,所述步驟7)中在空氣氛圍保護下,階梯式升溫和保溫程序為:升溫程序為以2-5℃/min的升溫速率從室溫升溫到135℃,保溫1h,然后按照相同的升溫速率升溫到350℃,保溫2-4h。
8.一種根據(jù)權利要求1-7任一方法制備得到的聚酰亞胺/二氧化鈦復合纖維,其特征在于,所述復合纖維具有優(yōu)異的熱性能和機械性能,其10%熱分解溫度在550℃以上,拉伸強度大于2GPa,密度4.9-5.3g/cm3,聚酰亞胺纖維表面負載的二氧化鈦為銳鈦礦型,具有良好的光催化效應。
9.一種根據(jù)權利要求8所述聚酰亞胺/二氧化鈦復合纖維的應用,其特征在于,所述復合纖維不僅可應用于水泥廠、鋼鐵廠、化工廠、發(fā)電廠等工廠的高溫除塵袋領域,還可應用于污染治理領域。
10.根據(jù)權利要求9所述的應用,其特征在于,所述污染治理領域為污水處理領域。