表面负载纳米金属颗粒的导电纳米纤维多孔膜材料及其制备方法与流程

本发明涉及导电纳米纤维材料，属于纳米材料技术领域，具体地涉及一种表面负载纳米金属颗粒的导电纳米纤维多孔膜材料及其制备方法。

背景技术

近年来随着工业化的不断推进，芳香化合物等有机污染物对水体的污染日益严重，它不仅具有高毒性，且在自然界中难以降解，因此，芳香族化合物废水的检测和处理显得尤为重要。目前，对芳香族化合物废水检测和处理的材料功能比较单一，只具备检测或催化一种功能，尚未有集检测和催化处理一体的多功能材料报道，因此，开发集污染物检测、催化一体的多功能膜材料具有重要意义。

碳纳米纤维是一种新型碳材料，具有优异的物理、化学和电性能，如高比表面积、高强度、热稳定性、化学稳定性以及良好的导电性，不仅如此，它还兼具有纳米材料小尺寸效应、大比表面积效应等优点以及柔性和易成型性，在电极、储能、膜分离、催化等领域具有重要的应用价值。

贵金属材料尤其是具有优异催化性能的纳米颗粒因其超小的尺寸和优异的给电子性能，已广泛应用于污染物催化降解、抗菌杀菌、物理及化学传感及基于表面增强拉曼的物质检测等领域。然而纳米颗粒易于团聚及难以分离的特点限制了纳米金属材料的相关物理化学性能和其重复利用性，另外悬浮在水中的纳米颗粒难以回收会造成二次污染等问题导致其在水处理中仍是一个巨大的挑战，而在合适的载体材料上负载贵金属纳米粒子能有效解决纳米金属粒子易团聚、分离回收困难的问题，同时具有多级结构的载体材料与金属粒子能够协同作用，促进其性能提升。

如中国发明专利申请(申请公布号：cn104923082a，申请公布日：2015-09-23)公开了一种亲水性抗菌超滤膜及其制备方法，具体的提供了一基础滤膜：将多巴胺溶解于三羟甲基氨基甲烷缓冲溶液中，配置成一多巴胺溶液；将所述多巴胺溶液涂覆在所述基础滤膜表面以在所述基础滤膜表面形成一聚多巴胺涂覆层；在所述聚多巴胺涂覆层表面形成一氨基修饰聚乙二醇层；在所述氨基修饰聚乙二醇层表面设置抗菌性纳米粒子，获得所述亲水性抗菌超滤膜。该种方法中的纳米金属颗粒采用原位还原获得，制备得到的纤维中，有较多的金属颗粒镶嵌在纤维内部。

又如中国发明专利申请(申请公布号：cn107158962a，申请公布日：2017-09-15)公开了一种负载高活性纳米金属颗粒的纳米纤维多孔膜的制备方法，其采用高比表面积的纳米纤维膜材料作为负载纳米金属颗粒的载体材料，依次浸泡于盐酸多巴胺水溶液、聚乙烯亚胺水溶液进行改性，再吸附柠檬酸钠稳定剂包裹的金属颗粒，采用等离子体进行处理，最后得到负载高活性纳米金属颗粒的纳米纤维多孔膜。本申请的优点是高采用比表面积的纳米纤维膜材料作为负载纳米金属颗粒的载体材料，制备得到更利于控制金属颗粒结构和尺寸大小，且实现材料高活性和金属颗粒高性能的纳米纤维多孔膜，该纳米纤维多孔膜可在过滤、催化、抗菌及表面增强拉曼等领域具有潜在的应用，缺点是未考虑到材料的导电性能。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种集检测和催化处理于一体的表面负载纳米金属颗粒的导电纳米纤维多孔膜材料及其制备方法。为实现上述目的，本发明公开了一种表面负载纳米金属颗粒的导电纳米纤维多孔膜材料，它由导电纳米纤维多孔膜和负载于所述导电纳米纤维多孔膜表面的纳米金属颗粒组成，所述导电纳米纤维多孔膜由碳纤维三维网络骨架及包覆于所述碳纤维三维网络骨架表面的石墨烯层组成，所述碳纤维三维网络骨架由微米碳纤维基材与负载于所述微米碳纤维基材表面的纳米碳纤维涂层组成。

进一步地，所述纳米金属颗粒中的金属原子与所述导电纳米纤维多孔膜中的碳原子或氮原子在高温条件下合金化形成金属原子-碳/氮原子的固溶体。

进一步地，所述微米碳纤维基材由编织布碳化热解而得，所述纳米碳纤维涂层由涂覆于所述编织布表面的纳米纤维碳化热解得到。

更进一步地，所述编织布为棉、麻纤维素纤维编织布、黏胶纤维编织布、聚酰胺纤维编织布、聚酯纤维编织布、聚氨酯纤维编织布、聚芳酰胺纤维编织布、聚丙烯腈纤维编织布或由至少两种纤维混纺的编织布中的一种。

优选的，所述编织布为棉纤维编织布。

优选的，所述编织布为麻纤维编织布。

优选的，所述编织布为聚丙烯腈纤维编织布。

优选的，所述编织布为黏胶纤维编织布。

优选的，所述编织布为聚酰胺纤维编织布。

优选的，所述编织布为聚酯纤维编织布。

优选的，所述编织布为聚氨酯纤维编织布。

优选的，所述编织布为聚芳酰胺纤维编织布。

更进一步地，所述纳米纤维为乙烯乙烯醇共聚物(pva-co-pe)纳米纤维，其是通过熔融共混相分离的方法制备得到。

优选的，所述乙烯乙烯醇共聚物(pva-co-pe)纳米纤维的直径为50nm～300nm。

进一步地，所述石墨烯层为沉积在纳米纤维表面的聚多巴胺碳化热解得到。

进一步地，所述纳米金属颗粒包括银、金、铂、铜、铁、钯单质金属中的至少一种，所述纳米金属颗粒的形态为球形、三角形、立方体、长方体、多面体、棒状及不规则形状中的一种。

优选的，所述纳米金属颗粒为铜金属单质。

优选的，所述纳米金属颗粒为铁金属单质。

优选的，所述纳米金属颗粒为钯金属单质。

优选的，所述纳米金属颗粒为铜铁合金。

为了更好的实现本发明的技术目的，本发明还提供了一种表面负载纳米金属颗粒的导电纳米纤维多孔膜材料的制备方法，它包括将纳米纤维悬浮液涂覆于编织布的表面，得到纳米纤维多孔基膜，在所述纳米纤维多孔基膜表面沉积聚多巴胺得到聚多巴胺改性的纳米纤维多孔膜(编织布与纳米纤维涂层的孔洞中均沉积有聚多巴胺，该聚多巴胺在高温条件下碳化为石墨烯层，编织布碳化为微米碳纤维，纳米纤维碳化为纳米碳纤维，从而得到碳纤维三维网络骨架外包覆有石墨烯层的结构)，及对聚多巴胺进行化学改性后得到表面接枝化学改性基团的纳米纤维多孔复合膜，其特征在于：还包括将所述表面接枝化学改性基团的纳米纤维多孔复合膜置于采用稳定剂修饰的纳米金属颗粒悬浮液中进行吸附反应，得到负载纳米金属颗粒的纳米纤维多孔复合膜，将所述负载纳米金属颗粒的纳米纤维多孔复合膜进行高温碳化，即得到表面负载纳米金属颗粒的导电纳米纤维多孔膜材料。

进一步地，将所述负载纳米金属颗粒的纳米纤维多孔复合膜置于600～1000℃下的惰性气氛中进行碳化处理1～5小时，降温冷却至室温后取出，得到表面负载金属纳米材料的导电纳米纤维多孔膜材料。

优选的，将所述负载纳米金属颗粒的纳米纤维多孔复合膜置于程序升温管式炉中，在800℃下惰性气氛保护下碳化，其中，作为基材的编织布高温碳化热解为微米碳纤维，纳米纤维高温碳化热解为纳米碳纤维，且微米碳纤维与纳米碳纤维通过层层堆叠，形成具备梯度结构的碳纤维三维网络，该碳纤维三维网络骨架具有导电性能优异，灵敏度高特点，同时，沉积在纳米纤维表面的聚多巴胺高温碳化热解为石墨烯层，利用该石墨烯层优异的导电性能使最终的目标产物也具备良好的导电性。

进一步地，所述表面接枝化学改性基团的纳米纤维多孔复合膜的表面电荷与纳米金属颗粒悬浮液的表面电荷正负性相反，通过库伦作用力实现两者的稳定结合。

优选的，所述纳米纤维悬浮液的具体制备过程如下：

取乙烯乙烯醇共聚物纳米纤维分散于质量比为1:1的乙醇与去离子水的混合溶剂中，搅拌均匀形成质量百分比浓度为0.5～5.0％的乙烯乙烯醇共聚物纳米纤维悬浮液，密封保存。

优选的，所述纳米纤维多孔基膜的具体制备过程如下：

采用喷涂的方式将上述制备的乙烯乙烯醇共聚物纳米纤维悬浮液涂覆于编织布的一个或两个表面上，涂覆厚度为1～100μm，涂覆密度为3～20g/m²，常温下真空干燥，即制备得到孔径为50～1000nm的纳米纤维多孔基膜，。

优选的，所述聚多巴胺改性的纳米纤维多孔膜的具体制备过程如下：

首先制备盐酸多巴胺水溶液，具体过程为，配置浓度为0.1mol/l的三羟甲基氨基甲烷(tris-hcl)缓冲溶液，并采用氢氧化钠调整缓冲溶液的ph为8.5，称取盐酸多巴胺溶解到tris-hcl缓冲溶液中，得到浓度为2～20g/l的盐酸多巴胺水溶液；

其次，将上述制备的纳米纤维多孔基膜先浸泡于乙醇中去除表面杂质，再将其置于配好的盐酸多巴胺水溶液中，在氧气环境下，控制温度为37℃，振荡反应至少12h，取出，采用去离子水清洗，常温干燥即制备得到聚多巴胺改性的纳米纤维多孔膜。

进一步地，对聚多巴胺进行化学改性的具体制备过程如下：

将聚多巴胺改性的纳米纤维多孔膜置于化学改性剂水溶液中，反应得到表面接枝化学改性基团的纳米纤维多孔复合膜，所述化学改性剂包括包含有多胺基、多亚胺基、多羧基、多羟基、多酚羟基、多巯基中至少一种基团的化合物。

优选的，将聚多巴胺改性的纳米纤维多孔膜置于浓度为2～20g/l的化学改性剂水溶液中，控制温度为45℃，反应1～5h，反应完毕后取出，采用去离子水洗涤，常温下干燥即得到表面接枝化学改性基团的纳米纤维多孔复合膜，该表面接枝的化学改性基团有利于有效的固定纳米金属颗粒。

优选的，所述化学改性剂为聚乙烯亚胺或亚氨基二乙酸。

优选的，所述负载纳米金属颗粒的纳米纤维多孔复合膜的具体制备过程如下：将所述表面接枝化学改性基团的纳米纤维多孔复合膜置于采用稳定剂修饰的纳米金属颗粒悬浮液中进行吸附反应，反应时间为1～60min，反应完毕后取出，采用去离子水清洗，常温下真空干燥即制备得到负载纳米金属颗粒的纳米纤维多孔复合膜。

进一步地，所述稳定剂为硼氢化钠、氢氧化钠、聚乙烯吡烷酮、海藻酸钠或抗坏血酸中的至少一种。

优选的，所述稳定剂为硼氢化钠。

优选的，所述稳定剂为氢氧化钠。

优选的，所述稳定剂为聚乙烯吡烷酮。

优选的，所述稳定剂为海藻酸钠。

优选的，所述稳定剂为抗坏血酸。

本发明的有益效果主要体现在如下几个方面：

1.本发明的制备方法将微米级的编织布与其表面的纳米纤维涂层相结合，碳化后不仅能够形成具有梯度结构的微、纳米级碳纤维三维网络骨架，而且将三维网络骨架表面沉积的聚多巴胺高温碳化热解为石墨烯层，进而形成了三维导电网络，提高了材料的导电性能；

2.本发明通过高温碳化手段在材料表面形成了金属原子-碳/氮原子固溶体，实现了碳纳米纤维网络骨架材料与贵金属材料的有效结合。

3.本发明的高温碳化工艺不仅能够去除金属颗粒的表面稳定剂等杂质，而且活化了颗粒表面，有助于催化性能的提升；此外，金属颗粒的载体为含有碳纤维和石墨烯层的三维导电网络，有利于金属颗粒对目标分子的电化学传感，进而达到了催化和检测的协同功能。

4.本发明采用高比表面积高孔隙率的纳米纤维涂层和微米纤维编织布作为载体材料，提高了负载在纤维表面的金属纳米粒子的比表面积，同时提高了与目标物质的接触面积，有效的提高了反应活性；

5.本发明将纳米纤维涂层与编织布基材复合作为载体，通过编织布的稳定结构，提高了整个材料的强度和稳定性；此外，本发明的多孔膜材料基材为柔性纤维材料，加工性好，能满足各种复杂的使用条件。

6.本发明的纳米纤维采用熔融纺丝法制备，悬浮液采用水或乙醇等绿色溶剂制备，纳米金属颗粒也采用常规水热反应制备，此外对所负载的金属颗粒的表面清洁采用等离子体表面处理的方法，整个制备过程绿色无污染，易于产业化推广。

附图说明

图1为本发明导电纳米纤维多孔膜材料的纳米碳纤维涂层与微米碳纤维基材之间的结构示意图；

图2为纳米碳纤维的结构示意图；

图3为微米碳纤维的结构示意图；

其中图1～图3中各部件标号如下：

纳米碳纤维涂层1、微米碳纤维基材2、纳米金属颗粒3、石墨烯层4。

具体实施方式

本发明公开了一种表面负载纳米金属颗粒的导电纳米纤维多孔膜材料，它由导电纳米纤维多孔膜和负载于所述导电纳米纤维多孔膜表面的纳米金属颗粒组成，所述导电纳米纤维多孔膜由碳纤维三维网络骨架及包覆于所述碳纤维三维网络骨架表面的石墨烯层组成，所述碳纤维三维网络骨架由微米碳纤维基材与负载于所述微米碳纤维基材表面的纳米碳纤维涂层组成。如图1所示，所述微米碳纤维基材2为由编织布高温碳化热解而得，在编织布的一个或两个表面涂覆纳米纤维悬浮液，干燥后得到纳米纤维涂层，本发明的图1优选在编织布的一个表面涂覆纳米纤维悬浮液得到纳米纤维涂层，所述纳米纤维涂层高温碳化热解得到纳米碳纤维涂层1，结合图2可知，在纳米碳纤维涂层1的纳米纤维表面依次负载有石墨烯层4和纳米金属颗粒3，所述石墨烯层4为由沉积在纳米纤维表面的聚多巴胺高温碳化热解得到，同理，结合图3可知，在微米碳纤维基材2的微米纤维表面也依次负载有石墨烯层4和纳米金属颗粒3，同理，所述石墨烯层4为由沉积在微米纤维表面的聚多巴胺高温碳化热解得到，因此，高温碳化后能够形成具有梯度结构的微、纳米级碳纤维三维网络骨架，而且将三维网络骨架表面沉积的聚多巴胺高温碳化热解为石墨烯层，进而形成了三维导电网络，提高了材料的导电性能，同时在材料表面形成的金属原子-碳/氮原子固溶体，实现了碳纳米纤维网络骨架材料与贵金属材料的有效结合，有利于金属颗粒对目标分子的电化学传感，进而达到催化和检测的协同功能。

为了更好地解释本发明，以下结合具体的制备方法进一步阐明本发明的主要内容，但本发明的内容不仅仅局限于以下实施例的制备方法。

实施例1

本实施例公开了一种表面负载纳米金属颗粒的导电纳米纤维多孔膜材料，包括如下制备步骤：

(1)制备纳米纤维悬浮液：将10g，直径为100～200nm的乙烯乙烯醇共聚物纳米纤维分散于1000g乙醇与去离子水的质量比为1:1的混合溶剂中，搅拌均匀形成纳米纤维固含量(质量百分比浓度)为1wt％的乙烯乙烯醇共聚物纳米纤维悬浮液，密封保存。

(2)制备纳米纤维多孔基膜：采用喷涂的方式将步骤(1)得到的乙烯乙烯醇共聚物纳米纤维悬浮液涂覆于棉纤维编织布的一个表面上，涂覆厚度为20μm，涂覆密度为10g/m²，常温下真空干燥，制备得到孔径为200～600nm的由棉纤维编织布和附在其表面的纳米纤维涂层组成的纳米纤维多孔基膜。

(3)配置盐酸多巴胺水溶液：配置浓度为0.1mol/l的三羟甲基氨基甲烷(tris-hcl)缓冲溶液，并采用氢氧化钠调整缓冲溶液的ph为8.5，称取盐酸多巴胺溶解到tris-hcl缓冲溶液中，得到浓度为2g/l的盐酸多巴胺水溶液。

(4)制备聚多巴胺改性的纳米纤维多孔膜：将步骤(2)制备的纳米纤维多孔基膜浸泡于乙醇中去除表面杂质，再将其放入步骤(3)配置好的盐酸多巴胺水溶液中，在氧气环境下，控制温度为37℃，振荡反应12h，取出并用去离子水清洗，常温干燥即制备得到聚多巴胺改性的纳米纤维多孔膜。

(5)制备表面接枝氨基基团的纳米纤维多孔复合膜：将步骤(4)制备的聚多巴胺改性的纳米纤维多孔膜置于浓度为10g/l的聚乙烯亚胺水溶液中，控制温度为45℃，反应3h，反应完毕后取出并用去离子水清洗，常温干燥即可得到表面接枝氨基基团的纳米纤维多孔复合膜。

(6)制备负载纳米银颗粒的纳米纤维多孔复合膜：将步骤(5)制备的表面接枝氨基基团的纳米纤维多孔复合膜置于硼氢化钠修饰的纳米银颗粒的悬浮液中吸附60min，反应完毕后取出并用去离子水清洗，常温下真空干燥即可得到负载纳米银颗粒的纳米纤维多孔复合膜。

(7)制备表面负载纳米银颗粒的导电纳米纤维多孔膜材料：将步骤(6)制备的负载纳米银颗粒的纳米纤维多孔复合膜置于程序升温管式炉中，800℃下惰性气氛保护下碳化2小时，降温冷却至室温后取出，得到表面负载纳米银颗粒的导电纳米纤维多孔膜材料。

实施例2

本实施例公开了一种表面负载纳米金属颗粒的导电纳米纤维多孔膜材料，包括如下制备步骤：

(1)制备纳米纤维悬浮液：将10g，直径为100～200nm的乙烯乙烯醇纳米纤维分散于1000g乙醇与去离子水的质量比为1:1的混合溶剂中，搅拌均匀，形成纳米纤维固含量(质量百分比浓度)为1wt％的乙烯乙烯醇共聚物纳米纤维悬浮液，密封保存。

(2)制备纳米纤维多孔基膜：采用喷涂的方式将步骤(1)得到的乙烯乙烯醇共聚物纳米纤维悬浮液涂覆于聚丙烯腈编织布的两个表面上，涂覆厚度为10μm，涂覆密度为5g/m²，常温下真空干燥，制备得到孔径为50～300nm的由聚丙烯腈编织布和附在其表面的纳米纤维涂层组成的纳米纤维多孔基膜。

(3)配置盐酸多巴胺水溶液：配置浓度为0.1mol/l的三羟甲基氨基甲烷(tris-hcl)缓冲溶液，并采用氢氧化钠调整缓冲溶液的ph为8.5，称取盐酸多巴胺溶解到tris-hcl缓冲溶液中，得到2g/l的盐酸多巴胺的水溶液。

(4)制备聚多巴胺改性的纳米纤维多孔膜：将步骤(2)制备的纳米纤维多孔基膜浸泡于乙醇中去除表面杂质，再将其放入步骤(3)配置好的盐酸多巴胺水溶液中，在氧气环境下，控制温度为37℃，振荡反应12h，取出并用去离子水清洗，常温干燥即可得到聚多巴胺改性的纳米纤维多孔膜。

(5)制备表面接枝氨基基团的纳米纤维多孔复合膜：将步骤(4)制备的聚多巴胺改性的纳米纤维多孔膜置于浓度为5g/l的聚乙烯亚胺水溶液中，控制温度为45℃，反应2h，反应完毕后取出并用去离子水清洗，常温干燥即可得到表面接枝氨基的乙烯乙烯醇纳米纤维多孔复合膜。

(6)制备表面负载纳米金颗粒的纳米纤维多孔复合膜：将步骤(5)制备的表面接枝氨基基团的纳米纤维多孔复合膜置于聚乙烯吡烷酮修饰的纳米金颗粒的悬浮液中吸附60min，取出并用去离子水清洗，常温下真空干燥即可得到负载纳米金颗粒的纳米纤维多孔复合膜。

(7)制备表面负载纳米金颗粒的导电纳米纤维多孔膜材料：将步骤(6)制备的负载纳米金颗粒的纳米纤维多孔复合膜置于程序升温管式炉中，600℃惰性气氛保护下碳化4小时，降温冷却至室温后取出，得到表面负载纳米金颗粒的高导电纳米纤维多孔膜材料。

实施例3

(1)制备纳米纤维悬浮液：将10g，直径为150～300nm的乙烯乙烯醇纳米纤维分散于1000g乙醇与去离子水的质量比为1:1的混合溶剂中，搅拌，形成纳米纤维固含量(质量百分比浓度)为1wt％的乙烯乙烯醇共聚物纳米纤维悬浮液，密封保存。

(2)制备纳米纤维多孔基膜：采用喷涂的方式将步骤(1)得到的乙烯乙烯醇共聚物纳米纤维悬浮液涂覆于聚丙烯腈编织布的一个表面，涂覆厚度为30μm，涂覆密度为20g/m²，常温下真空干燥，制备得到孔径为500～800nm的由聚丙烯腈编织布和附在其表面的纳米纤维涂层组成的纳米纤维多孔基膜。

(3)配置盐酸多巴胺水溶液：配置浓度为0.1mol/l的三羟甲基氨基甲烷(tris-hcl)缓冲溶液，并采用氢氧化钠调整缓冲溶液的ph为8.5，称取盐酸多巴胺溶解到tris-hcl缓冲溶液中，得到5g/l的盐酸多巴胺的水溶液。

(4)制备聚多巴胺改性的纳米纤维多孔膜：将步骤(2)制备的纳米纤维多孔基膜浸泡于乙醇去除表面杂质，再将其放入步骤(3)配置好的盐酸多巴胺水溶液中，在氧气环境下，控制温度为37℃，振荡反应12h，取出并用去离子水清洗，常温干燥即可得到聚多巴胺改性的纳米纤维多孔膜。

(5)制备表面接枝羧基基团的纳米纤维多孔复合膜：将步骤(4)制备的聚多巴胺改性的纳米纤维多孔膜置于浓度为10g/l的亚氨基二乙酸水溶液中，控制温度为45℃，反应2h，反应完毕后取出并用去离子水清洗，常温干燥即可得到表面接枝羧基基团的纳米纤维多孔复合膜。

(6)制备负载纳米铜颗粒的纳米纤维多孔复合膜：将表面接枝羧基基团的纳米纤维多孔复合膜置于聚乙烯吡咯烷酮修饰的纳米铜颗粒的悬浮液中吸附60min，反应完毕后取出并用去离子水清洗，常温下真空干燥即可得到负载纳米铜颗粒的纳米纤维多孔复合膜。

(7)制备表面负载纳米铜颗粒的导电纳米纤维多孔膜材料：将负载纳米铜颗粒的纳米纤维多孔复合膜置于程序升温管式炉中，800℃下惰性气氛保护下碳化2小时，降温冷却至室温后取出，得到表面负载纳米铜颗粒的导电纳米纤维多孔膜材料。

实施例4

(1)制备纳米纤维悬浮液：将10g，直径为200～300nm的乙烯乙烯醇纳米纤维分散于1000g乙醇与去离子水的质量比为1:1的混合溶剂中，搅拌均匀，形成纳米纤维固含量(质量百分比浓度)为1wt％的乙烯乙烯醇共聚物纳米纤维悬浮液，密封保存。

(2)制备纳米纤维多孔基膜：采用喷涂的方式将步骤(1)得到的乙烯乙烯醇共聚物纳米纤维悬浮液涂覆于聚丙烯腈编织布的表面，涂覆厚度为10μm，涂覆密度为8g/m²，常温下真空干燥，制备得到孔径为700～1000nm的由聚丙烯腈编织布和附在其表面的纳米纤维涂层组成的纳米纤维多孔基膜。

(3)配置盐酸多巴胺水溶液：配置浓度为0.1mol/l的三羟甲基氨基甲烷(tris-hcl)缓冲溶液，并采用氢氧化钠调整缓冲溶液的ph为8.5，称取盐酸多巴胺溶解到tris-hcl缓冲溶液中，得到2g/l的盐酸多巴胺的水溶液。

(4)制备聚多巴胺改性的纳米纤维多孔膜：将步骤(2)制备的纳米纤维多孔基膜浸泡于乙醇中去除表面杂质，再将其放入步骤(3)配置好的盐酸多巴胺水溶液中，在氧气环境下，控制温度为37℃，振荡反应12h，取出并用去离子水清洗，常温干燥即制备得到聚多巴胺改性的纳米纤维多孔膜。

(5)制备表面接枝氨基基团的纳米纤维多孔复合膜：将步骤(4)制备的聚多巴胺改性的纳米纤维多孔膜置于浓度为5g/l的聚乙烯亚胺的水溶液中，控制温度为45℃，反应2h，反应完毕后取出并用去离子水清洗，常温干燥即可得到表面接枝氨基基团的纳米纤维多孔复合膜。

(6)制备负载纳米铂颗粒的纳米纤维多孔复合膜：将步骤(5)制备的表面接枝氨基基团的纳米纤维多孔复合膜置于硼氢化钠修饰的纳米铂属颗粒的悬浮液中吸附60min，反应完毕后取出并用去离子水清洗，常温下真空干燥即可得到负载纳米铂颗粒的纳米纤维多孔复合膜。

(7)制备表面负载纳米铂颗粒的导电纳米纤维多孔膜材料：将步骤(6)制备的负载纳米铂颗粒的纳米纤维多孔复合膜置于程序升温管式炉中，800℃下惰性气氛保护下碳化2小时，降温冷却至室温后取出，得到表面负载纳米铂颗粒的导电纳米纤维多孔膜材料。

实施例5

(1)制备纳米纤维悬浮液：将10g，直径为50～200nm的乙烯乙烯醇纳米纤维分散于1000g乙醇与去离子水的质量比为1:1的混合溶剂中，搅拌均匀，形成纳米纤维固含量(质量百分比浓度)为1wt％的乙烯乙烯醇共聚物纳米纤维悬浮液，密封保存。

(2)制备纳米纤维多孔基膜：采用喷涂的方式将步骤(1)得到的乙烯乙烯醇共聚物纳米纤维悬浮液涂覆于棉纤维编织布的表面上，涂覆厚度为20μm，涂覆密度为10g/m²，常温真空干燥，制备得到由棉纤维编织布和附在其表面的纳米纤维涂层组成的纳米纤维多孔膜。

(3)配置盐酸多巴胺水溶液：配置浓度为0.1mol/l的三羟甲基氨基甲烷(tris-hcl)缓冲溶液，并采用氢氧化钠调整缓冲溶液的ph为8.5，称取盐酸多巴胺溶解到tris-hcl缓冲溶液中，得到2g/l的盐酸多巴胺的水溶液。

(4)制备聚多巴胺改性的纳米纤维多孔膜：将步骤(2)制备的纳米纤维多孔基膜浸泡于乙醇去除表面杂质，再将其放入步骤(3)配置好的盐酸多巴胺的水溶液中，在氧气环境下，控制温度为37℃，振荡反应12h，取出并用去离子水清洗，常温干燥即可得到聚多巴胺改性的纳米纤维多孔膜。

(5)制备表面接枝氨基基团的纳米纤维多孔复合膜：将步骤(4)制备的聚多巴胺改性的纳米纤维多孔膜材料置于浓度为10g/l的聚乙烯亚胺水溶液中，控制温度为45℃，反应3h，反应完毕后取出并用去离子水清洗，常温干燥即可得到表面接枝氨基基团的纳米纤维多孔复合膜。

(6)制备负载纳米金银颗粒的纳米纤维多孔复合膜：将表面接枝氨基基团的纳米纤维多孔复合膜置于硼氢化钠修饰的纳米银和纳米金颗粒的混合悬浮液中吸附60min，反应完毕后取出并用去离子水清洗，常温下真空干燥即可得到负载纳米金银混合颗粒的纳米纤维多孔复合膜。

(7)制备表面负载纳米金银颗粒的导电纳米纤维多孔膜材料：将步骤(6)制备的负载纳米金银混合颗粒的纳米纤维多孔复合膜置于程序升温管式炉中，700℃下惰性气氛保护下碳化3小时，降温冷却至室温后取出，得到表面负载纳米金银混合颗粒的导电纳米纤维多孔膜材料。

实施例6

(1)制备纳米纤维悬浮液：将10g，直径为100～200nm乙烯乙烯醇纳米纤维分散于1000g乙醇与去离子水的质量比为1:1的混合溶剂中，搅拌，形成纳米纤维固含量(质量百分比浓度)为1wt％的乙烯乙烯醇共聚物纳米纤维悬浮液，密封保存。

(2)制备纳米纤维多孔基膜：采用喷涂的方式将步骤(1)得到的乙烯乙烯醇共聚物纳米纤维悬浮液涂覆于聚丙烯腈编织布的一个表面，涂覆厚度为30μm，涂覆密度为15g/m²，常温下真空干燥，制备得到孔径为400～500nm的由聚丙烯腈编织布和附在其表面的纳米纤维涂层组成的纳米纤维多孔基膜。

(3)配置盐酸多巴胺水溶液：配置浓度为0.1mol/l的三羟甲基氨基甲烷(tris-hcl)缓冲溶液，并采用氢氧化钠调整缓冲溶液的ph为8.5，称取盐酸多巴胺溶解到tris-hcl缓冲溶液中，得到2g/l的盐酸多巴胺的水溶液。

(4)制备聚多巴胺改性的纳米纤维多孔膜：将步骤(2)制备的纳米纤维多孔基膜浸泡于乙醇去除表面杂质，再将其放入配置好盐酸多巴胺的水溶液，在氧气环境下，控制温度为37℃，振荡反应12h，取出并用去离子水清洗，常温干燥即可得到聚多巴胺改性的纳米纤维多孔膜。

(5)制备表面接枝氨基基团的纳米纤维多孔复合膜：将步骤(4)制备的聚多巴胺改性的纳米纤维多孔膜置于浓度为10g/l的聚乙烯亚胺水溶液中，控制温度为45℃，反应2h，反应完毕后取出并用去离子水清洗，常温干燥即可得到表面接枝氨基的纳米纤维多孔复合膜。

(6)制备负载纳米金铜颗粒的纳米纤维多孔复合膜：将步骤(5)制备的表面接枝氨基基团的纳米纤维多孔复合膜置于聚乙烯吡咯烷酮修饰的纳米金铜颗粒的混合悬浮液中吸附60min，反应完毕后取出并用去离子水清洗，常温下真空干燥即可得到负载纳米金铜颗粒的纳米纤维多孔复合膜。

(7)制备表面负载纳米金属颗粒的导电纳米纤维多孔膜材料：将负载纳米金铜颗粒的纳米纤维多孔复合膜置于程序升温管式炉中，600℃惰性气氛保护下碳化5小时，降温冷却至室温后取出，得到表面负载纳米金铜颗粒的导电纳米纤维多孔膜材料。

以上实施例仅为最佳举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。除上述实施例外，本发明还有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。