等离子体引发PVDF纳米纤维薄膜丙烯酸的研究

采用静电纺丝制备了聚偏氟乙烯（PVDF）纳米纤维膜,利用Ar气氛等离子体为引发手段对PVDF纳米纤维膜进行表面接枝改性,最终实现了在PVDF纳米纤维膜表面接枝丙烯酸,以改善其亲水性能．并借助静态接触角测定仪、扫描电子显微镜以及红外光谱等分析手段对接枝后纳米纤维膜的表面性能进行了研究．结果表明．等离子引发丙烯酸改性能有效改善PVDF纳米纤维膜的润湿性能．     

壳聚糖/聚乙烯醇复合纳米纤维膜的制备

用静电纺丝技术制备壳聚糖/聚乙烯醇复合纳米纤维膜,探讨了不同浓度、分子量及聚乙烯醇添加比例对纳米纤维膜成形的影响,运用扫描电镜对纳米纤维膜的形貌进行了分析,同时对其力学和亲水性能进行了测试.结果表明：当分子量为5×105g/mol、质量分数为4%、聚乙烯醇的添加比例为40%时,所制备复合纳米纤维膜具有良好的形貌,具有一定的力学性能,且呈疏水性.     

超亲水表面在淬火冷却过程中的沸腾传热特性

为了研究超亲水表面对于沸腾传热的强化效果,将氧化硅纳米颗粒沉积在不锈钢球表面上制备一种静态接触角接近于0°的超亲水表面,利用瞬态淬火的方法研究该表面在淬火冷却过程中的沸腾传热特性.实验结果表明,超亲水表面有效提高了淬火速率,冷却时间较原始表面缩短了56.5%.该表面显著提高了临界热流密度及其所对应的表面过热度,较之原始表面分别提高了72.8%和23.3%.超亲水表面润湿性能的改善和汽化核心数的增加对过渡沸腾阶段的传热机理产生了重要影响,可以显著地观察到过渡-膜态沸腾和过渡-核态沸腾2个不同的阶段.     

基于静电纺丝技术制备传感Hg~(2+)的复合纳米纤维膜

利用静电纺丝技术制备了负载有Hg~(2+)有机荧光探针的聚丙烯腈(PAN)复合纳米纤维膜,该纤维膜具有较高的比表面积和机械强度,保证了探针分子的负载,当浸泡在Hg~(2+)溶液当中,其多孔网络结构大大地提高了Hg~(2+)在纤维膜内的扩散速度,确保了Hg~(2+)充分接触到分布在纤维膜中的探针分子,使得复合纤维膜发生了明显的荧光淬灭,从而实现对Hg~(2+)的识别,荧光测试显示纳米纤维膜对Hg~(2+)的检测限可达到1.057×10~(-6)mol/L。     

聚偏氟乙烯中空纤维膜亲水改性研究进展及应用

聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维作为功能性纤维的一种,常用于水处理领域。而PVDF聚合物的强疏水性使中空纤维膜具有较差的渗透性能与抗污染能力,其应用与发展受限,因此需要对PVDF中空纤维膜进行亲水改性处理。从PVDF与中空纤维膜的特点出发,总结了几种常用的PVDF中空纤维膜亲水改性方法。阐述了PVDF中空纤维膜在海水淡化以及废水处理等方面的应用,并对PVDF中空纤维膜的亲水改性研究进行展望。     

PEO/SA生物活性玻璃支架的制备和生物活性研究

将生物活性玻璃(Bioactive glass,BG)加入聚氧化乙烯(PEO)/海藻酸钠(SA)混合水溶液中,利用静电纺丝构建生物活性玻璃纤维支架,并将纤维膜浸泡在六亚甲基二异氰酸酯(HMDI)的甲苯溶液和氯化钙(CaCl2)水溶液中交联处理,进一步将交联后的纤维膜在模拟体液(Simulated body fluid,SBF)中浸泡1、3、5d和7d;通过扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)对其形貌结构、元素组成和晶体结构进行表征分析。研究结果表明:在交联剂中加入2%二月桂酸二丁基锡(DBTDL)作为催化剂使得纤维膜在模拟体液浸泡7d后仍能保持纤维结构,并伴随羟基磷灰石的生成,因此PEO/SA纳米纤维膜通过上述方法交联处理后具有较好的耐水性能,并具有良好的生物活性。     

静电纺制备ZnO@PAN纳米复合膜及其光催化性能

为了提高有机染料废水降解率,以聚丙烯腈(PAN)和醋酸锌Zn(Ac)_2为原料,采用静电纺丝方法、水热法制备ZnO@PAN复合纳米纤维膜,用来净化水资源;通过SEM电镜扫描分析溶液中聚丙烯腈和醋酸锌的配比、分解温度对ZnO纳米线生长状态的影响,研究ZnO纳米复合膜对罗丹明B染料在紫外光照射下的光催化脱色反应,及其重复光降解能力。研究结果表明:聚丙烯腈和醋酸锌比例为10∶1.5、分解温度为150℃、水热反应中添加氨水的情况下制备的氧化锌纳米线的生长状态最佳;该纳米纤维膜在紫外光照射下具有光催化活性和化学稳定性,照射2 h后脱色率达到66.7%,重复使用5次后染料的脱色率仍在60%以上,可重复性良好。     

新型环糊精-蚕丝纤维的合成及其包合性能

为制备新型蚕丝功能纤维,用环糊精对其接枝改性。首先合成了6位环糊精单醛,然后通过还原氨化反应将其接枝到蚕丝纤维,合成了包合药物β-苯丙烯酸的接枝β-CD蚕丝功能纤维,测定了其包合稳定性常数和热力学参数,研究了其包合与释放性能。结果表明,该包合反应为放热反应,分子间的范德华力在起主导作用;包合物的稳定性受温度影响较大,低于30℃比较稳定,40℃时大量释放;在同一温度下,释放率随时间的增加而变大。利用接枝环糊精法改性蚕丝纤维,并选择合适的客体分子包合,为制备新型功能纤维提供了可能。     

超亲水聚苯硫醚复合膜的制备及性能

为了提高聚苯硫醚(PPS)膜的亲水性,通过表面涂覆法和表面接枝法对PPS膜进行亲水性改性。利用邻苯二酚(CA)与聚乙烯亚胺(PEI)共沉积在膜表面形成亲水涂层,再通过表面接枝γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(KH560)得到了超亲水PPS复合膜,并对其结构组成进行了表征,测定了改性膜的水接触角、纯水通量、抗污染性能和稳定性。研究结果表明:红外光谱分析中改性膜出现了C=N、N—H和C—O—C的吸收峰;XPS分析中改性膜出现了O、N和Si元素的特征峰,这2种分析结果都证明成功制备了超亲水PPS复合膜;改性后的膜的孔径和表面平滑程度都有所下降;与PPS膜相比,超亲水PPS复合膜的上下表面接触角都达到了0°,纯水通量也增加到68 L/(m~2·h),这说明PPS膜的亲水性得到明显改善;复合膜的通量恢复率达到了92.62%,说明复合膜有良好的抗污染性能;复合膜在强酸性(pH=1)和弱碱性(pH=11)环境中保持着良好的稳定性,在强碱性(pH=14)环境中会丧失部分性能。     

原位负载氧化亚铜纳米纤维膜制备及性能表征

氧化亚铜(Cu2O)是一种重要的半导体材料,在光催化、传感器、能源等领域有广泛的应用前景,但合成的Cu2O一般为纳米颗粒,不方便使用且容易造成二次污染.通过静电纺丝、热处理、水热生长过程成功地将Cu2O原位负载到聚偏氟乙烯六氟丙烯(PVDF-HFP)纳米纤维膜上,并通过SEM表征不同阶段纤维膜的形貌,通过FTIR、XRD表征不同阶段纤维膜的结构性能.结果显示:通过静电纺丝过程,醋酸铜分布在纳米纤维表面;热处理后醋酸铜发生化学反应生成CuO,并经葡萄糖还原为Cu2O;经过水热生长,Cu2O晶体成功负载到PVDF-HFP纳米纤维膜上.此外,结果表明生长时间对Cu2O/PVDF-HFP纳米纤维膜的形貌和结晶性能有重要影响,且该Cu2O/PVDF-HFP纳米纤维膜具备方便使用与可重复利用的特点.     

蚕丝织物上光子晶体自组装过程研究

应用重力沉降法将粒径单分散的聚苯乙烯微球在蚕丝织物上进行自组装获得光子晶体结构。应用场发射扫描电子显微镜(FESEM)分析表征了自组装后蚕丝织物表面光子晶体结构的形貌,以及织物与光子晶体契合的界面状况,进而推知纳米微球在蚕丝织物上的组装过程。结果表明,纳米微球在蚕丝织物上自组装得到的光子晶体为三维面心立方结构;自组装过程首先发生在纤维与纤维间隙,进而发生在纤维表面,最终形成长程有序的光子晶体结构;光滑平整的纤维/织物表面有利于纳米微球的自组装和光子晶体结构的构建。     

CO2基聚脲纳米纤维膜的压电性能研究

开发环境友好型压电材料具有重要意义。以CO₂为原料替代光气及异氰酸酯，其与不同结构的二胺反应合成CO₂基聚脲(PU);通过静电纺丝技术制备PU纳米纤维膜；采用SEM、XRD、FT-IR、TG等仪器对PU纳米纤维膜的结构进行研究，并组装压电传感器测试压电性能。结果表明：随着二胺碳链长度的增加，PU纳米纤维膜的压电性能逐渐降低；PU-6纳米纤维膜的纤维形貌和压电性能最好，输出电压为4 V,并且具有良好的稳定性和耐用性，在智能可穿戴领域有潜在应用前景。     

改性PAN基纳米纤维膜的防水透气性能研究

用超声分散法对二氧化硅(SiO_2)纳米颗粒进行分散处理,加入聚丙烯腈(PAN)进行PAN的溶解,经气流纺丝工艺制备SiO_2/PAN杂化纳米纤维膜,并在空气中低温煅烧进行预氧化处理,用该方法制得的纤维膜具有良好的透气性。使用扫描电子显微镜对纤维膜表面进行观察,研究了不同SiO_2掺杂量的纤维膜表面形貌与防水透气性能的变化。结果显示,SiO_2的加入和预氧化大大提高了材料表面的粗糙度,减少了纤维膜内的微孔孔径,提高了PAN纳米纤维膜的拉伸强度,从而使预氧化SiO_2/PAN杂化纳米纤维膜具有良好的防水透气性。     

甲酸/氯化钙溶剂体系制备醋酸纤维素纳米纤维

醋酸纤维素(CA)纳米纤维具备原料来源丰富、生物可降解特点,可以用于分离领域、生物医学领域。然而,CA大分子氢键较多且结晶度较高,在一般溶剂中较难溶解,为CA纳米纤维制备带来困难。本文通过甲酸/氯化钙溶剂体系直接溶解CA,并制备纳米纤维,研究不同含量氯化钙等参数对CA纳米纤维形貌等影响。通过SEM观测不同纺丝参数下CA纳米纤维形貌,XRD研究去除氯化钙前后纤维膜结晶结构特点。并进行纤维膜润湿性能表征。结果显示,在纺丝液浓度20%条件下,不同氯化钙比例下,都能得到形貌较好的CA纳米纤维。去除氯化钙前后对纤维膜结构、形貌影响不大。由结果可知,甲酸/氯化钙溶剂体系可以常温溶解CA,并得到形貌较好CA纳米纤维,为CA纳米纤维制备及相关领域应用奠定基础。     

温敏型PVDF-g-PNIPAAm纳米纤维纱的制备及性能研究

首先利用接枝共聚技术制备聚偏氟乙烯(PVDF)接枝N-异丙基丙烯酰胺(NIPAAm)的共聚物(PVDF-gPNIPAAm),然后采用静电纺丝技术制备了PVDF-g-PNIPAAm智能纳米纤维纱,该纤维纱直径在230μm左右,其纱线中的纳米纤维的平均直径为320nm左右。通过场发射扫描电镜、红外光谱仪以及表面接触角测试仪对PVDF-g-PNIPAAm纳米纤维纱的形貌、结构和温敏性能进行表征和测试。结果表明:PNIPAAm已成功接枝到聚合物PVDF主链上,相比纯PVDF纳米纤维纱,PVDF-g-PNIPAAm纳米纤维纱的亲水性能得到了显著的改善,其接触角为85.2°。当温度发生变化时,PVDF-g-PNIPAAm纳米纤维纱由亲水性向疏水性转变。因此,即使PVDF-gPNIPAAm在纤维状态下,依然呈现出一定的温度敏感性能。     

AOPAN/PU 中空纤维膜的制备及微量 金属离子吸附性能

采用湿法纺丝制备聚丙烯腈/聚氨酯(PAN/PU)中空纤维膜,通过化学改性制备胺肟化聚丙烯腈/聚氨酯 (AOPAN/PU)中空纤维膜,研究中空纤维膜亲水性变化和金属离子吸附性能。通过扫描电镜,红外光谱对中空纤 维膜进行表征,并测定中空纤维膜亲水性能。研究表明,改性后制备的 AOPAN/PU 中空纤维膜亲水性能得到较 大改善,同时中空纤维膜能高效吸附金属离子,在对 10 mg/L 的 Cu2+、Fe 3+、Zn2+混合金属溶液 3 次吸附循环测 试后发现,滤液中三种剩余金属离子浓度达到生活饮用水卫生标准。     

基于细菌纤维素的高效离子吸附剂的 制备及其性能研究

通过生物培养的方式制备了细菌纤维素(BC),并对其进行偕胺肟化改性制成了偕胺肟化细菌纤维素(AOBC)纳米纤维膜。对纳米纤维膜的表观形态和热力学性能进行测试,利用Cu~(2+)和Zn~(2+)溶液对纳米纤维膜的金属离子吸附性能进行研究。结果表明,改性后的AOBC纳米纤维膜的力学性能有所提高,且具有优异的离子吸附性能。AOBC纳米纤维膜对于Cu~(2+)和Zn~(2+)的最大吸附量分别为111.20mg/g和108.09mg/g。     

静电纺丝法制备超疏水微纳米纤维的研究进展

超疏水纤维膜因其独特表面性能成为功能表面领域的研究热点。静电纺丝技术作为一种新兴技术,设备操作简单,可高效调控纳米纤维表面形貌,实现微米-纳米双级结构自组装,从而获得超疏水微纳米纤维表面材料,利用此技术所制备微纳米纤维表面形貌及其物理性质接近于天然纤维超疏水材料。首先简要介绍了超疏水表面自清洁的基础理论和静电纺丝法的技术原理,进而重点对近期静电纺丝技术制备超疏水表面材料的最新研究进展进行了综述与分析。     

静电纺CS/PVA纳米纤维膜对Cu~(2+)、Cd~(2+)的吸附特性

采用静电纺丝法制得CS/PVA纳米纤维膜,并将其作为对铜、镉离子的吸附材料。通过扫描电子显微镜(SEM)观察到CS/PVA纳米纤维细而均匀且呈不规则的网状结构。力学性能测试结果表明CS/PVA纳米纤维膜的稳定性较好,为其广泛应用于金属离子吸附材料提供前提。系统探讨了吸附时间、pH值、金属离子初始浓度对吸附性能的影响。结果表明,CS/PVA纳米纤维膜对Cu~(2+)、Cd~(2+)的吸附作用在2 h内即可快速达到平衡,其吸附容量随着金属离子初始浓度、溶液pH值的增加而增大。此外,在100 mmol/L的稀盐酸(HCl)溶液中,Cu~(2+)、Cd~(2+)的脱附率在1min内可分别达到86.7%和91.3%。     

PA6/CA复合纳米纤维膜的制备及调湿性能研究

利用电纺纳米纤维比表面积大的优势,将其应用于溶液调湿空调用电纺纳米纤维填料。采用静电纺丝技术制备聚酰胺6/柠檬酸(PA6/CA)复合纳米纤维膜,采用扫描电子显微镜(SEM)以及红外光谱(FT-IR)对纤维膜的表面形貌进行表征并解释柠檬酸改善PA6亲水性的机理,并测试其在不同温度、湿度下的吸湿性能。研究发现:膜的吸湿率随温度、湿度的升高而增大,最大可达到151.32%。