1. 研究目的与意义

1.1 研究目的

含银的介孔二氧化硅核-壳纳米复合材料具有超大的比表面积、均匀孔径所带来的独特的催化性能和抗菌性能等，在许多领域如催化、生物医药等有着值得探索的价值。但因含有银纳米粒子的介孔二氧化硅尺寸较小使用过程难以回收，实用性差，所以通常需要将其与稳定性较好、可控的纳米纤维材料相结合，从而得到具有可重复利用的稳定纳米复合材料。因此本实验旨在通过静电纺丝制得稳定纳米复合材料以及进一步探究其内在实用性价值。

1.2 研究意义

近年来，纳米材料加工技术迅猛发展，纳米纤维复合材料的制备及其形貌控制对于他们的性能和实际应用的研究成为热点。静电纺丝技术是制备直径分布在纳米至微米级连续纤维的简单且有效的方法之一。纤维素基纳米纤维由于具有良好的生物相容性、生物降解能力和物理稳定性，属于优质的环境友好材料。因此，将含有银纳米粒子的介孔二氧化硅与纤维素共混，通过静电纺丝技术得到稳定的纳米纤维复合材料。一方面能使含银介孔二氧化硅发挥其独特的性能，同时另一方面能使其具有可重复性和稳定性并在分离、催化和药物递送等领域发挥巨大潜力。

2. 国内外研究现状分析

2.1 静电纺丝技术

2.1.1 起源

早在1934年，formlals发明并申请了有关静电纺丝技术的专利，并采用静电纺丝技术制备了以醋酸纤维素丙酮溶液为原料的聚合物细丝^[1]。20世纪90年代，随着纳米材料和纳米技术研究的兴起，纳米材料在越来越多的领域发挥着越来越重要的作用，静电纺丝才引起重视，成为各国研究的热点^[2,3]。

2.1.2 影响因素与研究

静电纺丝工艺是一种简单、有效的合成纳米纤维的方法，能够直接、连续地制备聚合物纳纤维，具有条件温和、成本低廉、易操作、可以合成的材料多等优势。纺丝过程可控，可根据需要纺出各种形态、各种取向的纤维以满足多种性能要求。通过静电纺丝法制得的纳米纤维具有纤度细、比表面积大、孔隙率高、长径比大、力学性能好等特点^[4,5]。

2.1.3 静电纺丝技术应用

目前静电纺丝技术在医学和环保方面应用研究较多。

3. 研究的基本内容与计划

3.制备过程与表征

（1）将0.3 ml0.2 m naoh和100 ml ctab加入到250 ml圆底烧瓶中80 ℃预热20 min,加入甲醛溶0.02 g，接着再加入溶于1 ml蒸馏水agno₃(0.05 g)溶液，搅拌4 min后，逐滴加入0.535 ml teos，然后加入2 ml乙酸乙酯，将所有混合溶液在80 ℃下回流搅拌2 h，反应结束后离心得到固体颗粒并用无水乙醇洗涤，将离心所得样品在hcl:etoh=1:50的溶液中90 ℃搅拌回流2 h,离心分离后经过冷冻干燥，最终得到淡黄色含银介孔二氧化硅核-壳颗粒。

（2）将上述实验得到的含银介孔二氧化硅核-壳颗粒加入到丙酮与dmac体积比为2:1、7:3的醋酸纤维素溶液中共混，通过静电纺丝技术，在电压为20 kv，注射速度为0.5 mlh^-1，针头到接收板距离为15 cm的条件下纺成纳米纤维材料。

（3）使用透射电子显微镜、扫描电子显微镜测试纳米复合材料的形貌，使用傅里叶变换红外光谱测试纳米纤维复合材料的有机基团。使用紫外分光光度计测定催化还原反应对硝基苯酚到对氨基苯酚在400 nm处吸光度变化情况判断材料的催化性能。

4. 研究创新点

(1) 采用静电纺丝制备新型醋酸纤维素纳米纤维复合材料。

(2) 载银介孔二氧化硅核-壳颗粒的制备，解决银纳米粒子易于聚集的问题。

(3) 将含银介孔二氧化硅核-壳颗粒加入到醋酸纤维素溶液中共混，通过静电纺丝技术纺成纳米纤维材料，提高了纳米粒子的稳定性和重复利用性能。