静电纺丝素/聚左旋乳酸复合纳米纤维膜的制备及性能研究

采用静电纺丝技术成功制备丝素(SF)/聚左旋乳酸(PLLA)复合纳米纤维膜,对其理化性能进行研究。本实验以六氟异丙醇(HFIP)为溶剂,将SF与PLLA按100∶0、70∶30、50∶50、30∶70、0∶100的质量比共混进行电纺,制备的5种材料用戊二醛(GTA)蒸汽交联48h。通过扫描电镜(SEM)、拉伸性能测试、X射线衍射(XRD)、热重分析(TG)和亲水角等方法对其理化性能进行表征。结果显示制备的SF/PLLA复合纳米纤维平均直径在162~680nm之间,并随着PLLA含量的增加而增加;交联后纤维虽有溶胀,但仍然保持了纤维形貌;SF/PLLA复合纳米纤维膜的力学性能、结晶度、热稳定性和疏水性较纯SF明显提高,且随着PLLA含量的增加而增加,有望成为一种新型的组织工程支架材料。     

静电纺SF/COL/PLLA和SF/COL/PLCL三维纳米纤维支架化学结构和浸润性对比研究

采用静电纺丝法,以丝素(SF)、胶原(COL)混合聚左旋乳酸(PLLA)和聚(左旋乳酸-己内酯)(PLCL),制备不同质量配比的SF/COL/PLLA和SF/COL/PLCL三维纳米纤维支架材料,采用傅里叶红外光谱(FTIR)分析高分子聚合物对丝素、胶原结构的影响,测量接触角以检测其亲水性能。结果表明:高分子聚合物破坏丝素胶原之间形成的氢键,使以β折叠结构为主的SF变为以无规卷曲和α螺旋结构为主;当SF/COL与高聚物质量比为70∶30时,接触角θ90°,液体对三维纳米纤维支架材料的润湿性较好,且SF/COL/PLCL的亲水性比SF/COL/PLLA的亲水性更优。     

PGS/PLLA静电纺丝复合纳米纤维支架的性能研究

基于聚癸二酸丙三醇酯(PGS)优异的亲水性能,左旋聚乳酸(PLLA)良好的力学性能,以六氟异丙醇(HFIP)为溶剂,将PGS与PLLA按质量比1∶3、1∶1、3∶1配制成25%的纺丝液,采用静电纺丝技术制备了不同比例的新型三维纳米支架。通过扫描电镜、傅里叶红外光谱仪(FT-IR)、X射线衍射仪、热重分析仪、Instron微力试验机、接触角测量仪对共纺膜片进行表征。结果表明共纺膜片分布均匀,交织成网状;共纺膜片中加入PLLA对PGS聚合物结构几乎没有影响;随着PGS含量增加,结晶度呈增强趋势;伴随PLLA质量增加,热稳定性也趋于稳定;加入PGS,PGS/PLLA共纺膜片获得较好的亲水性,支架力学性能也得到改善;PGS/PLLA三维支架和山羊颞下颌关节盘细胞共培养,结果表明关节盘细胞在不同比例支架上粘附、铺展均良好,且在PGS/PLLA(1/3)膜片上生长较好。     

电纺丝法制备纳米纤维薄膜的降解性能研究

电纺丝法制备了PLLA、PLGA、PLLA/PLA-PEG、PLLA/HA纳米纤维薄膜,用SEM表征了纳米纤维的形貌.在37℃,pH值为7.4的PBS溶液中对4种纳米纤维薄膜的降解性能进行研究,通过GPC测试降解过程中聚合物分子量的变化,SEM表征降解过程中纳米纤维形貌的变化.结果表明:PLGA薄膜降解速率较快,吸水率最高;PLLA/PLA-PEG次之;PLLA降解速率较慢,吸水率最低,HA的加入可调节PLLA的降解速率.     

电纺丝法制聚合物纳米纤维

主要介绍电纺丝法制聚合物纳米纤维的研究 ,以及所使用电喷雾沉积法 (ESD)装置和工艺及纳米纤维的应用。     

SF/COL/PLLA静电纺丝三维纳米纤维支架材料的性能研究

基于PLLA(左旋聚乳酸)的优异性能,以六氟异丙醇(HFIP)为溶剂采用静电纺丝法制备质量比为0∶100,30∶70,50∶50,70∶30和100∶0的8%SF/COL/PLLA共混纳米纤维支架,并用浓度为25%戊二醛蒸汽交联48h,通过扫描电镜、X射线衍射、热重分析仪、接触角检测仪对共混材料交联前后的理化性能进行表征。结果表明纳米纤维直径均一,分布均匀;交联后SilkI形成稳定的β折叠,结晶度增强,且交联后材料结晶度明显较交联前增强;热稳定性也随着PLLA浓度的增加愈加稳定。交联后的材料接触角均大于90°表明材料为疏水性,PLLA的加入降低了材料的亲水性能。复合人牙周膜干细胞和材料培养,分析材料的生物学性能,结果证明细胞培养5,7和9d时,细胞在不同比例的支架上粘附、铺展和增殖均良好,但细胞与质量比为30∶70的SF/COL/PLCL纤维膜复合生长最好。     

基于TPEE双组分扭曲螺旋电纺纤维的初探

首先利用静电纺丝法制备了热塑性聚酯弹性体(TPEE)纳米纤维.用扫描电镜(SEM)对纤维的形貌进行了表征,纤维的直径为300～600nm,讨论了纺丝液浓度和纺丝距离对纤维形貌产生的影响.然后在一定的负电压下制备了聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)和聚左旋乳酸(PLLA)电纺纳米纤维,发现PBT和PLLA均具有良好的负极可纺...     

氧化石墨烯增强的骨仿生静电纺左旋聚乳酸纳米纤维支架的制备及表征

利用静电纺丝技术制备了左旋聚乳酸/氧化石墨烯(PLLA/GO)复合纳米纤维毡。通过扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、孔隙率测试、傅里叶红外光谱分析(FTIR)以及拉伸测试分别对PLLA/GO纳米纤维的形貌结构、孔隙率及力学性能进行了研究。将小鼠骨髓间充质干细胞(MSCs)种植在TSF/PLLA纳米纤维上,通过荧光显微镜分析和碱性磷酸酶(ALP)测试、SEM观察细胞在材料表面的生长以及矿物沉积情况评价复合纳米纤维的生物学性能。结果表明,与纯的PLLA静电纺纳米纤维支架相比,PLLA/GO复合纳米纤维支架的纤维直径显著减小,孔隙率增大,力学性能明显得到改善,拉伸强度和杨氏模量均高于纯PLLA纳米纤维支架将近3倍,而且能够更好地促进MSCs的粘附、增殖和分化。     

K_(0.5)Na_(0.5)NbO_3压电纳米纤维柔性发电元件的组装与性能研究

采用静电纺丝技术在Si基衬底上制备无铅压电K_(0.5)Na_(0.5)NbO_3纳米纤维,退火后所得纳米纤维为多晶正交钙钛矿结构,直径约60~80nm。通过柔性聚合物的包覆与剥离实现了纳米纤维向柔性基底的直接转移,采用磁控溅射在纳米纤维两侧沉积Au电极并引线封装后获得了不同尺寸的柔性压电发电元件。由于压电势和电极/纳米纤维界面肖特基势垒的耦合,该元件在受力弯曲时可产生脉冲的输出电压。随着电极间距的增大,输出电压随之增加。当间距达到10mm时,输出电压峰峰值能够达到约12V。     

静电纺聚丙烯腈纳米纤维膜的制备及性能研究

目前,采油废水随着石油开采难度的增加,治理难度也相应提高。采用静电纺丝技术,以聚偏氟乙烯(PVDF)、聚丙烯腈(PAN)为原料,N,N-二甲基酰胺(DMF)、N-甲基吡咯烷酮(NMP)为溶剂,制得了不同比例的PVDF/PAN纳米纤维膜。并对所做出来的PVDF/PAN纳米纤维膜的形貌和性质进行表征,优选出了最佳比例,在最佳质量比PVDF∶PAN=3∶2的基础上,优选出质量分数12%的PVDF/PAN纳米纤维膜进行实验。结果表明:此膜对采油废水的处理效果显著。     

电纺PEI/PVP复合纳米纤维的制备与表征

利用静电纺丝技术制备了纳米级别的聚醚酰亚胺(PEI)/聚乙烯吡咯烷酮(PVP)复合纤维,考察了不同的纺丝工艺参数对PEI/PVP纤维形貌的影响。利用扫描电镜对纤维表面进行观察;通过红外光谱分析纤维中复合物间的相互作用;采用示差扫描量热分析(DSC)检测纤维的热性能。实验表明,以二氯甲烷(DCM)和N,N-二甲基乙酰胺(DMAC)为混合溶剂,体积比为5:1～6:1,聚醚酰亚胺与聚乙烯吡咯烷酮重量比为1∶1～1∶5范围内时,静电纺丝高压为12kV,流速为1mL/h时,使用混纺技术可获得表面光滑、粗细均匀的PEI/PVP复合纳米纤维,纤维直径在400～700nm之间。红外光谱和DSC结果表明,聚合物之间通过氢键作用、静电吸引发生相互作用而复合形成纳米纤维,并且复合纤维良好的保持了PEI优异的热稳定性。     

Mg掺杂对ZnO纳米纤维发光性能的影响

采用静电纺丝法在Si基底上制备了不同Mg掺杂浓度的ZnO纳米纤维膜,利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、光致发光(PL)等手段对不同Mg掺杂浓度ZnO纳米纤维膜的表面形貌、晶体结构、化学成分、发光性能进行研究。SEM结果表明MgxZn1-xO纳米纤维的直径在50~300nm。XRD结果表明在Mg掺杂浓度低于15%(x=0.15)时,晶体呈现ZnO六角纤锌矿结构,当掺杂浓度达到20%(x=0.2)时,晶体出现MgO的分相。XPS结果表明Mg已成功掺入到ZnO纳米纤维中。PL谱表明MgxZn1-xO纤维膜具有较强的紫外发射,而可见发射几乎观察不到,随着Mg掺杂浓度的增加,紫外发光峰明显蓝移且发光强度增加。     

静电纺丝法制备聚丙烯腈/聚醋酸乙烯酯复合纳米纤维膜

采用静电纺丝法制备了聚丙烯腈(PAN)/聚醋酸乙烯酯(PVAc)复合纳米纤维膜。利用原子力显微镜(AFM)、电子显微镜(SEM)分析了纤维的直径分布、整体形貌及单根纳米纤维的表面形貌;利用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)分析了PAN、PAN/PVAc、PVAc纳米纤维膜的化学组成;同时借助热重(TG)分析了PVAc的加入对复合纤维膜热性能的影响。结果表明,当m(PAN)∶m(PVAc)=5∶5、质量分数为10%时,所得纤维膜最有利于制备聚合物电解质膜;PAN与PVAc之间产生配位键,从而提高了纤维膜的热性能。     

电化学沉积法制备PEDOT/PEDOT∶PSS基柔性纳米纤维膜及其热电性能

通过静电纺丝技术制备柔性热电薄膜是一种非常可行的方法,制得的纳米纤维会随机交叉排列形成多孔结构。该结构不仅可以增强薄膜的变形能力、柔性和延展性,还可以增加纳米纤维膜中低热导率的非流动空气的含量,有利于降低纳米纤维膜的导热系数,然而目前对于静电纺丝在柔性热电领域应用的相关研究非常少。本工作通过静电纺丝技术制备了具有良好自支撑性和柔性的聚(3,4-乙烯二氧噻吩)∶聚对苯乙烯磺酸钠(PEDOT∶PSS)基纳米纤维膜,并结合电化学聚合法在该纳米纤维表面沉积了PEDOT导电层,得到了PEDOT/PEDOT∶PSS基热电纳米纤维膜。研究发现,聚合电位和单体浓度对热电纳米纤维膜的导电率有很大影响,最终在聚合电位为1. 5 V、单体浓度为0. 03 mol/L时,电导率和塞贝克系数分别为9. 582 S·cm~(-1)和26. 7μV·K~(-1),最优PF值可达0. 68μW·m~(-1)·K~(-2)。     

静电纺丝法制备孔结构可调的交联聚酰亚胺/聚甲基丙烯酸甲酯复合纤维膜

以聚酰胺酸(PAA)为电纺液,利用静电纺丝法制备纤维膜并加热使其亚胺化以制得聚酰亚胺(PI)纤维膜;以聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)为电纺液,PI纤维膜为接收基底进行纺丝,加热得到无纺型复合纤维膜。通过调节PI/PMMA复合纤维膜的加热时间,制备了孔结构可调的交联复合纤维膜。采用红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)、孔隙率测试、力学性能测试对纤维膜的结构、形态进行表征;采用热重分析(TGA)对其耐热性能进行测试。结果表明:具有交联孔结构的复合纤维膜相比于PI纤维膜,其纤维间出现了熔接使拉伸强度大幅提高;通过改变加热时间可以控制薄膜孔隙率的大小。     

PET/TPEE复合纳米纤维膜的制备及其性能研究

采用静电纺丝技术,以二氯甲烷和三氟乙酸混合溶液为溶剂,制备了PET/TPEE复合纳米纤维膜。首先研究了PET与TPEE共混比对所得纳米纤维形貌的影响,并对共混PET/TPEE纳米纤维膜以DSC、TG进行表征。然后,研究了不同面密度复合纳米纤维膜的阻气性能及空气过滤性能。结果表明:经SEM表征,PET/TPEE为4∶1(质量比)时,纤维具有较好的形貌。PET/TPEE共混体系呈现非晶态,熔融温度为251.28℃,失重温度介于两单体之间。随着纤维膜面密度增加,阻气性增加,过滤效率也增加。     

PEO基固态聚合物电解质膜的静电纺丝制备及性能EI北大核心CSCD

PEO基固态聚合物电解质被认为是目前固态锂电池领域极具产业化前景的固态电解质。为适应工业化生产,采用静电纺丝技术制备PEO/LiClO_(4)固态聚合物电解质(SPE),研究纺丝电压、纺丝液质量浓度和锂盐含量对SPE纤维膜形貌和直径的影响。通过扫描电子显微镜观察SPE中纤维的形貌,利用Image J软件分析SPE纤维的直径。通过DSC,XRD,FTIR-ATR和拉伸测试等手段对静电纺丝制备的SPE纤维膜的组成、结构、性能等进行研究。结果表明:当纺丝电压为15 kV、PEO/LiClO_(4)纺丝液质量浓度为6%、[EO]∶[Li^(+)]=10∶1(摩尔比)时,静电纺丝方法制备的PEO/LiClO_(4) SPE纤维膜具有较好的纤维形貌,平均直径为557 nm,分布均一;当[EO]∶[Li^(+)]=10∶1时,SPE纤维膜中PEO的熔点仅为53.8℃,结晶度低至18.9%;电解质在30℃时的离子电导率达到5.16×10^(-5)S·cm^(-1),同时具备良好的电化学稳定性和界面稳定性。     

静电纺纳米纤维膜的制备及其溶液除湿性能研究

采用静电纺丝技术制备了聚醚砜、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、热塑性聚酯弹性体和聚酰胺6(PA6)纳米纤维膜,分析了不同纳米纤维膜对溶液除湿性能的影响。选取PA6纳米纤维膜作为实验对象,研究了经过不同方式处理的PA6纳米纤维膜对溶液吸湿性能的影响。扫描电子显微镜和傅里叶变换红外光谱分析显示氯化锂充分分散到PA6纳米纤维膜的孔隙中,改变了其吸湿性能。电感耦合等离子体发射光谱测试表明,氯化锂质量浓度显著降低。除湿实验结果表明,以PET或者聚丙烯无纺布为基底制备的PA6纳米纤维膜,经过烘干处理后性能最优;随着氯化锂含量的增加,PA6纳米纤维膜吸湿现象越明显,吸湿率越大。     

浓度及溶剂配比对PVDF静电纺纳米纤维膜的影响

以聚偏氟乙烯(PVDF)为纺丝溶质，N,N-二甲基甲酰胺(DMF)与四氢呋喃(THF)为混合溶剂，配制不同浓度和不同溶剂配比的纺丝溶液，利用静电纺丝技术制备了PVDF纳米纤维膜。通过扫描电子显微镜(SEM)、光学接触角测量仪、ImageJ软件对所制纳米纤维膜的微观形貌、疏水性能、纤维直径等进行分析，研究了不同浓度和不同溶剂配比对纳米纤维膜的影响。结果表明：当溶液浓度为10%(PVDF质量分数),DMF/THF溶剂配比为3/2时静电纺丝制备的纳米纤维膜纤维形貌良好，直径分布均匀，具有良好的疏水效果。     

聚乳酸复合纳米纤维创面敷料的制备及性能

采用静电纺丝技术制备了聚乳酸(PLLA)纳米纤维毡、壳聚糖/PLLA纳米纤维毡和明胶/PLLA纳米纤维毡。利用扫描电镜(SEM)、图像分析软件等手段研究了纳米纤维微观形貌,并研究各种创面敷料的吸水性、保水性和水蒸汽通透性等性能。结果表明,壳聚糖/PLLA、明胶/PLLA复合纳米纤维毡的吸水性和保水性有显著提高,水蒸汽通透性略有下降,是理想的创面敷料材料。