静电纺 LA-SA/PAN 复合纤维的形貌分析

通过静电纺丝的方法制备以月桂酸和硬脂酸二元低共熔物(LA-SA)为固-液相变材料,聚丙烯腈(PAN)为基体的超细纤维。研究最佳静电纺PAN纤维的纺丝工艺参数,纺丝溶液中不同LA-SA含量对复合纤维的形貌结构影响。确定最佳静电纺PAN纳米纤维的工艺参数(纺丝电压15KV,接收距离20cm,纺丝液流速1ml/h)。SEM观察表明:随LA-SA含量的增加,复合纤维的平均直径逐渐增大;当复合纤维中LA-SA含量较高时,纤维表面变得不光滑,并呈现褶皱的形貌特征。     

NaOH共沉淀技术制备FeMnCuO_4复合金属氧化物

采用NaOH共沉淀法制备了尖晶石型的FeMnCuO4复合金属氧化物,并研究了不同配比以及不同煅烧温度下粉体的各项性能。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)分析了粉体的物相结构和微观形貌,并且采用紫外可见光光度计分析了在不同工艺条件下制得粉体的吸收率。结果表明,制备性能优异的FeMnCuO4复合金属氧化物的最佳工艺条件为当n(Fe3+)∶n(Cu2+)∶n(Mn2+)=1∶1∶1.5,煅烧温度为800℃。     

静电纺丝法制备PAN/PEO聚合物电解质膜

利用静电纺丝法制备了聚丙烯腈(PAN)/聚氧化乙烯(PEO)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;应用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)分析了PAN、PAN/PEO、PEO纳米纤维膜的化学组成;同时借助热重(TG)和液滴形状分析仪分析了PEO的加入对复合纤维膜热性能及润湿性能的影响.结果表明:在PAN/PEO比例为5∶5时,纤维膜最有利于制备聚合物电解质膜.     

静电纺再生纤维素复合纳米纤维的制备及其性能研究

利用静电纺丝制备聚丙烯腈/醋酸纤维素(PAN/CA)复合纳米纤维膜,并依次用0.05mol/L、0.1mol/L NaOH溶液对其进行水解处理,制得聚丙烯腈/再生纤维素(PAN/RC)复合纳米纤维膜.研究表明:纺丝液流量为0.5mL/h,所施加的电压为17kV,接收距离为18cm时,制得的PAN/CA复合纳米纤维直径更均匀,成丝形态更稳定.对PAN/CA复合纳米纤维膜及PAN/RC复合纳米纤维膜分别进行电镜扫描、红外光谱分析及静态接触角测定.结果表明:水解后的复合纳米纤维形态保持稳定,PAN/CA复合纳米纤维中的醋酸纤维素的酯基在碱处理后得到有效水解,复合纳米纤维膜的静态接触角由水解前的124.7°降低为10.1°,亲水性能得到大幅提升.     

水溶性纳米级纤维毡的纺制工艺

静电纺丝是制备超细纤维和纳米纤维的新方法。静电纺丝能纺制直径在几十纳米至几微米之间的纤维并使其形成无纺布状的纤维毡。本实验在研制静电纺丝装置的基础上，以水溶性高聚物聚乙烯醇水溶液为纺丝液，制得直径在100nm～600nm的纤维。通过调节电压、纺丝液浓度及喷丝口与接收屏之间的距离等工艺参数得到不同粗细的纳米级纤维毡，研究了静电纺丝过程和工艺参数与纤维的表面形态特征之间的关系。研究结果表明，只有在一定的条件下，才能纺得稳定的和粗细均匀的纳米级纤维。     

PAN/BaTiO_3电纺纤维膜的制备及其压电性能

为了提高PAN的压电性能,利用静电纺丝法制备了不同BaTiO_3质量分数下PAN电纺纤维膜,通过实验室自制压电设备、SEM、FTIR、XRD以及介电谱仪等对电纺纤维膜压电性能进行表征与分析.测试结果表明:用硅烷偶联剂(KH550)处理后的BaTiO_3可均匀地分散在PAN纳米纤维内.与PAN电纺纤维膜相比,当BaTiO_3质量分数为12.5%时PAN/BaTiO_3电纺纤维膜的输出电压提高了300%,介电常数提高了300%,而介电损耗却降低了67%;FTIR与XRD测试结果显示,BaTiO_3的加入可促进PAN从31螺旋构象向平面锯齿构象的转变,从而提高PAN的压电性能.     

PVP/(NH_4)_2Ce(NO_3)_6复合纳米纤维的制备与表征

用静电纺丝技术成功制备了纺丝液中铈浓度为0.1mol/L的有机-无机复合纳米纤维PVP/(NH4)2Ce(NO3)6,并优化了制备工艺。实验结果表明,复合纳米纤维随着铈含量的增大单位长度上的电压值升高,推进设备的推进速度降低;静电纺丝液中加入一定浓度的乙酸,将溶胶凝胶体系的pH控制在1.5～2.5可以明显提高纺丝液的可纺性。复合纤维的平均直径随着铈浓度的提高而增大:铈浓度为0.005mol/L时纤维平均直径为366nm,铈浓度为0.1mol/L时纤维平均直径为415nm;XRD结果表明复合纤维中铈盐为非结晶态。紫外可见分光光度仪检测结果显示,PVP/(NH4)2Ce(NO3)6静电纺丝制得的纳米纤维薄膜具有较好的可见光透过性与较强的紫外光吸收性能。     

新型有机电解质体系制备木质素基碳纤维原丝

以离子液体1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐([Emim][Ac])和二甲基亚砜(DMSO)组成的新型有机电解质体系为溶剂,将精制后的碱木质素与聚丙烯腈(PAN)溶解共混配制成纺丝液,通过高压静电纺丝法成功地制备了木质素基碳纤维原丝,并探讨了固体质量分数、木质素相对分子质量及木质素与PAN的配比对木质素基碳纤维原丝可纺性能的影响。当固体质量分数为10%、木质素的相对分子质量大于50 000、木质素与PAN的配比为2∶8时,纤维可纺性最佳。     

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。     

静电纺丝技术的应用与发展趋势

静电纺丝技术是目前制备纳米纤维最直接有效的方法,首先简要介绍静电纺丝技术制备纳米纤维的原理及影响所制纳米纤维形貌的因素,然后概括静电纺丝技术在医学、环境保护等方面的应用,详述静电纺丝技术所面临的纳米纤维有序排列、纳米纤维成纱和静电纺技术产业化等一系列难题,并提出了现有的较好的解决方法,最后从理论和应用两方面对静电纺的发展趋势做出展望。     

MnO/C自支撑复合纳米纤维膜的制备及其电化学性能

以MnO_2/PAN/DMF为前驱体,通过静电纺丝和惰性气氛下退火处理制备出MnO/C纳米纤维,对样品进行了XRD、SEM以及电化学性能分析。结果表明:制得的复合膜纤维直径为300~500 nm;其中MnO_2添加量为1.0g时制得的纳米纤维膜的形貌和性能最理想,当电流密度为1.0 A·g~(-1)时,经过200个循环,容量仍然保持在320mA·h·g~(-1);在电流密度3.0 A·g~(-1)下,可逆容量为201 mA·h·g~(-1),展现了极好的倍率性能和循环性能。     

聚丙烯腈纳米纤维空气过滤膜的制备及其性能

采用静电纺丝技术制备聚丙烯腈(PAN)纳米纤维薄膜并对其进行空气过滤应用研究.探讨了纺丝溶液质量分数对纳米纤维微观形貌的影响,以及微观形貌与过滤效果之间的关系;研究了不同电纺时间对空气过滤效果的影响规律.研究结果表明,在其它工艺参数不变的情况下,纺丝液质量分数为6%时,所得纤维直径最小,为76.69nm;当静电纺时间由2h增加到5h,纳米纤维膜的孔径由0.35μm下降到0.247μm,其过滤效率相应地由87.6%提高到98.5%.     

静电纺含载银二氧化锰腈氯纶纤维的制备

将载银二氧化锰(Ag/MnO2)与丙烯腈-偏氯乙烯(AN-VDC)共聚体共混,以N-N二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂通过静电纺纺制腈氯纶吸附催化纳米纤维;研究Ag/MnO2作为无机共混添加物在腈氯纶纺丝原液中的含量、分散性及纺丝工艺参数对纤维形貌的影响,确定了最佳制备条件为:纺丝液中丙烯腈-偏氯乙烯共聚体质量分数为16%、纺丝电压为25 kV、Ag/MnO2的质量分数为25%、PVP分散剂质量分数为1.6%.     

静电纺丝法制备PAN/PVDF-HFP超级电容器隔膜及其力学性能分析

静电纺丝技术制备PAN/PVDF-HFP复合纳米纤维膜,对PAN/PVDF-HFP/PAN三层结构复合膜进行热压处理,对其力学性能进行分析评价,最后组装纽扣型超级电容器,并对其电化学性能进行分析测试.结果表明:静电纺PAN纺丝溶液中DMF/丙酮溶剂体系的最佳配比为7∶3;PAN/PVDF-HFP热压复合最佳温度和时间为120℃和60 s,此时复合膜的断裂强度为13.5 MPa;PAN/PVDF-HFP复合膜作为超级电容器隔膜,其等效串联电阻(ESR)为0.57Ω,小于商品膜Celgard2400的0.64Ω;,CV曲线在5 m V/s扫速下仍保持较好的矩形特征,GCD曲线在0.05 A/g电流密度下比容量为79.55 F/g,高于商品膜Celgard2400的62.78 F/g.     

Co9S8@CNFs复合材料的制备及其在锂离子电池的应用

静电纺丝是一种使聚合物在高压静电场作用下进行拉伸纺丝的纤维制造工艺。静电纺丝制备方法简单,成本低且易纺出微纳米级的纤维,在材料化学领域被广泛应用。采用硫杂杯芳烃构筑的多硫高核笼簇化合物（Co₄₈）为负载物,以聚丙烯腈（PAN）和聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）共混物（PAN/PMMA）为纺丝载体,通过静电纺丝技术,制备了负载Co₉S₈纳米颗粒的碳纳米纤维（Co₉S₈@CNFs）。分别以PAN和PMMA质量比为10∶0、7∶3和5∶5的纺丝载体制备复合物纳米纤维,将其热处理后得到的碳纳米纤维复合材料作为电极材料用于锂离子电池材料的研究。与Co₄₈晶体煅烧的产物相比,PAN和PMMA的加入对最终产物的电化学有促进作用。由PAN和PMMA混合物制备的复合物材料兼具较高比容量、良好循环稳定性以及倍率性能。     

PA6/PVA复合纳米纤维的制备及性能研究

采用静电纺丝法制备了PA6/PVA复合纳米纤维.分析了不同质量比的PA6/PVA共混纺丝溶液的粘度、电导率、表面张力,并探讨其静电纺丝效果.采用扫描电镜、红外光谱、表面张力仪等对纳米纤维膜的形貌结构、成分相容性及亲水性能进行表征.结果表明,在纺丝电压为19kV、纺丝距离为20cm、丝液流量为0.2mL/h的条件下,共混溶液质量比为12%∶4%时的静电纺丝所得纤维具有良好的形貌,复合纳米纤维中PA6与PVA具有良好的相容性,并有效地克服了纯纺PVA纳米纤维在水溶液中出现的过度溶胀问题.     

PAN纳米纤维复合纱线的制备及性能分析

以聚合物聚丙烯腈(PAN)为原料、涤纶长丝为芯纱,采用改进的静电纺丝技术成功制备了不同浓度的PAN纳米纤维复合纱线,并利用扫描电子显微镜(SEM)、电子单纱强力仪等对纳米复合纱线的微观形态和拉伸性能等进行了测试表征。结果表明:PAN溶液的浓度对纳米纤维直径和复合纱线的性能有很大影响,纳米纤维的直径随着PAN溶液浓度的增加而增加,当聚合物PAN溶液浓度为0.12 g/mL时,包覆在涤纶长丝表面的纤维均匀度最好,断裂强力达到最大值328.20 cN/tex,拉伸长度为75.69 mm,芯吸高度升到最高值7.7 cm,复合纱线的回潮率达到1.98%。     

静电驻极PVDF-TiO2/Si3N4纳米纤维膜的制备及其空气过滤性能

为制备高效低阻、滤效耐久的纳米纤维空气滤材,利用静电纺丝工艺制备不同二氧化钛/氮化硅(TiO2/Si3N4)掺杂比例的聚偏氟乙烯(PVDF)电纺膜,再利用电晕充电的方式进行静电驻极.通过扫描电子显微镜、接触角测试仪、静电测试仪、滤料综合性能测试仪对PVDF-TiO2/Si3N4电纺膜的表面形貌、结构、疏水性、荷电性能以...     

静电纺中空NiO/C纳米纤维的制备及中空形成机理分析

为制备NiO与碳纳米中空纤维,以聚丙烯腈(PAN)和四水乙酸镍(Ni(CH_3COO)_2·4H_2O)为前驱体,借助静电纺丝法和柯肯达尔效应,成功制得中空NiO/C纳米复合纤维.并采用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)对材料的结构进行了测试与表征.实验结果表明:在空气中300℃氧化2 h制备出的复合纤维形貌最好,纤维平均直径180 nm,纤维内部嵌有大量中空纳米球,其直径约为16 nm,壳层厚度约为4~5 nm.中空球的形成是受柯肯达尔效应驱使的热力学过程.     

聚焦接收电极制备定向排列纳米纤维阵列

以聚丙烯腈（PAN）/N,N-二甲基甲酰胺（DMF）溶液为纺丝原液,利用静电纺丝方法制备纳米纤维,采用聚焦电极作为纳米纤维接收装置,研究了不锈钢棒数量、接收距离、溶液浓度、溶液流速、电压以及电极转速等参数对于纺丝过程及纤维沉积形态的影响规律。选用聚焦电极作为纳米纤维接收装置不仅可以使获得的纤维集合体呈现悬浮状态,而且使纤维能够定向排列,为扩大静电纺纳米纤维的研究应用提供了便利条件。