静电纺丝制备复合纳米纤维研究进展

静电纺丝技术近年来在制备纳米纤维领域得到广泛应用,目前已成功制备出多种不同类型的纳米纤维,尤其在制备复合纳米纤维方面取得了显著成果,被认为是制备纳米纤维最有效的方法之一。总结了静电纺丝技术制备纳米纤维,特别是制备复合型纳米纤维方面的最新研究报道,如天然高分子复合纳米纤维、聚合物复合碳纳米管纤维、聚合物复合金属纳米纤维、共聚物纳米纤维以及无机复合纳米纤维等。静电纺丝纳米纤维将在生物医药、电子光学、制备复合材料等多个领域得到广泛应用。     

静电纺丝技术制备三维纳米结构研究进展

静电纺丝技术可制备形貌可控并且连续的纳米纤维,在三维纳米结构制备领域得到了广泛应用。综述了国内外三维静电纺丝技术的研究现状,介绍了三维静电纺丝技术的基本原理。概述了目前制备三维纳米结构常用的四种静电纺丝技术涉及的方法,即自组装法、固体模板辅助收集法、液体辅助收集法和气体辅助收集法。对制备原理、实验装置、制备方法、所获得的纳米纤维的主要工艺参数及适用范围进行了比较和总结,并且详细分析了影响其纺丝质量的因素,为三维静电纺丝技术进一步发展提供了参考。     

同轴电纺制备纳米纤维影响因素的研究进展

同轴静电纺丝技术制备的核-壳复合结构纳米纤维已取得了显著成果,在众多领域都具有较大的应用价值。通过对传统静电纺丝和同轴静电纺丝进行比较,分析了同轴静电纺丝的特点,并指出复合泰勒锥体和喷射流的稳定性直接影响着复合纳米纤维的形貌。重点讨论了纺丝过程中诸如黏度、浓度、电纺性、溶剂挥发性等溶液参数和流速、电压等工艺参数对核-壳结构纳米纤维形貌的影响作用,并探讨了流速对纤维成丝性的影响。最后归纳了核-壳结构纳米纤维在能源、组织工程、传感器等领域的优势和潜在应用。     

基于静电纺丝技术的Ag/PVP纳米纤维的可控制备研究

为克服银纳米抗菌剂的不稳定性和使用量大等问题,本研究选用PVP为保护剂,DMF为溶剂及还原剂,还原AgNO3制备Ag纳米粒子,并添加一定比例的PVDF配制成纺丝液。通过静电纺丝技术成功制备了Ag/PVP/PVDF复合纳米纤维,并通过SEM、UV-Vis、EDS等对其进行了表征。     

静电纺丝纤维应用的研究进展

首先简要阐述了静电纺丝装置和原理,然后着重讨论了静电纺丝纤维应用研究进展,即仿生支架、药物载体、各类型电池、传感器和催化剂,最后分析了制约静电纺丝纤维应用的因素。在静电纺丝纤维应用方面主要呈现的特点是应用领域非常广,这主要是基于静电纺丝纤维的纳米级直径、高孔隙率和大比表面积等优点,但大多数静电纺丝纤维应用都处在实验应用型阶段,距真正生产应用阶段还有一定距离。制约静电纺丝纤维应用的因素主要归结为两点,即电纺装备制约和电纺原理制约。今后静电纺丝技术将主要从装备优化和理论创新这两大方面入手,推动静电纺丝纤维由实验应用型向生产应用型转变。     

PZT/P(VDF-TrFE)复合材料的静电纺丝制备及其特性

自行搭建了静电纺丝平台,制备了锆钛酸铅陶瓷粉末与聚(偏氟乙烯-三氟乙烯)复合材料纳米纤维膜。使用扫描电子显微镜观测了纳米纤维膜的表面形貌特征,使用X线衍射检测了纳米纤维膜中聚偏氟乙烯三氟乙烯的β相。探究了锆钛酸铅陶瓷质量分数对纳米纤维直径的影响和对其内聚偏氟乙烯三氟乙烯的β相影响。实验结果表明,使用静电纺丝法制备锆钛酸铅陶瓷粉末与聚偏氟乙烯三氟乙烯复合材料膜时,考虑到纳米纤维的形貌质量与纺丝过程的难易度,合适的锆钛酸铅陶瓷粉末质量分数应为4%。     

基于电纺纤维的CuO/SnO_2薄膜及其气敏特性

研究了一种基于静电纺丝纳米纤维制备异质结薄膜的方法。采用静电纺丝技术在硅衬底上依次沉积PVP/CuCl2.2H2O和PVP/SnCl4.5H2O纳米纤维,经过氧等离子体刻蚀并高温退火处理后得到了基于多孔纳米纤维的CuO/SnO2异质结薄膜。利用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射技术(XRD)对纤维的形貌和结晶状态进行了表征。电学特性及气敏特性测试结果表明,该异质结薄膜具有明显的整流特性,在100℃的工作温度下,对H2S气体响应和恢复速度快、检测限低、选择性好。     

ZnS∶Mn/PVA复合纳米纤维的制备及性能分析

采用绿色化学方法、通过使用对环境友好无危害的橄榄油,结合静电纺丝技术,成功制备了ZnS∶Mn/PVA复合纳米纤维。通过扫描电镜和X射线衍射对复合纳米纤维结构进行表征,通过光致发光研究了复合纳米纤维的光学性质。扫描电镜结果表明ZnS∶Mn/PVA复合纳米纤维的直径约为300 nm,X射线衍射仪结果显示ZnS∶Mn/PVA复合纳米纤维具有ZnS立方闪锌矿结构。光致发光光谱表明ZnS∶Mn/PVA复合纳米纤维在590 nm处具有较强的尖锐发射峰,实现了Mn2+的特征发射。ZnS∶Mn/PVA复合纳米材料是一种非常好的发光材料,有望在光电领域得到应用。     

静电纺丝技术在锂离子电池硅基负极结构的应用进展

作为锂离子电池的负极,硅是最有应用前景的材料之一。但其体积变化大、固体电解质膜(SEI)形成不稳定、导电性差的问题制约了研究的深入。静电纺丝技术是纳米纤维制造领域中常用的技术手段之一,为解决硅基材料所存在的问题提供了有效的方法。介绍了静电纺丝技术的原理和不同领域的应用;综述了近几年国内外静电纺丝技术在硅/碳、硅/金属复合材料的结构构筑领域的应用,着重从纳米纤维、核壳、蛋黄-蛋壳及多孔等复合结构方面进行概述,并总结了不同结构对于硅基负极材料性能的影响;针对静电纺丝技术在不同领域应用中所存在的问题,提出了今后研究的重点和方向,为静电纺丝技术的进一步发展提供了参考。     

静电纺丝法制备钇铁石榴石单晶纳米纤维

介绍了用静电纺丝法制备钇铁石榴石(YIG)磁光单晶纳米纤维材料的研究工作,其主要制备方法是将合成YIG所需金属元素的醇盐溶解于有机溶剂,通过静电纺丝法制备出了复合超细纤维,然后进行热处理,得到晶态磁光纳米纤维.对制备的复合纤维和热处理后的磁光纤维作了扫描电镜(SEM)分析,对热处理后的纤维作为了透射电镜(TEM)和X射线衍射(XRD)测试.通过对测试结果的分析发现,在纺丝过程中微量注射泵的推进速度和空气相对湿度是主要影响因素,推进速度和相对湿度减小,都有利于成丝.复合纤维的直径在500 nm～1 000 nm之间.经过750℃热处理后,样品仍然能保持纤维状结构,纤维直径在100 nm左右,并能够合成出单晶钇铁石榴石相.