SiO2纳米纤维的制备及其对亚甲基蓝染料的吸附性能

以溶胶-凝胶法为基础,通过静电纺丝方法制备PVP/SiO2复合纳米纤维膜,经600℃高温煅烧得到SiO2纳米纤维膜;利用扫描电子显微镜(SEM)观察了SiO2纳米纤维膜的结构形貌;傅里叶变换红外光谱(FT-IR)证实了SiO2纳米纤维的形成;通过X射线衍射(XRD)对SiO2纳米纤维的晶型及晶粒大小进行了分析。通过对其亚甲基蓝染料的吸附,研究了SiO2纳米纤维膜的吸附性能。结果表明制备的SiO2纳米纤维形貌稳定,并对亚甲基蓝染料具有良好的吸附性能。     

甲壳素纳米晶须/聚乳酸复合纤维膜的制备及其抗菌性能研究

采用静电纺丝技术,分别制备了纯聚乳酸(PLA)纳米纤维膜及不同甲壳素纳米晶须(CNW)含量的CNW/PLA复合纳米纤维膜。借助扫描电子显微镜(SEM)观察发现,CNW的添加对纳米纤维形貌的影响不大;通过傅里叶红外变换光谱仪(FT-IR)观察分析表明,CNW已成功加入到PLA纤维中,且未发生化学反应。同时利用改良后的振荡烧瓶法测定复合纳米纤维膜的抗菌性,结果表明:复合纳米纤维膜对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌均有良好的抗菌效果,并随着CNW含量的增加,其抗菌效果趋于显著。     

PVA-SbQ/透明质酸复合纳米纤维的制备及表征

以不同质量分数(0%、0.5%、1%、2%)的透明质酸和聚乙烯醇-苯乙烯基吡啶盐缩合物(PVA-SbQ)为原料,通过高压静电纺丝制得PVA-SbQ/透明质酸复合纳米纤维。利用扫描电子显微镜(SEM)观察比较光交联前后复合纳米纤维的形貌特征,采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)测试分析复合纳米纤维膜的化学性质,利用热重分析仪(TGA)表征复合纳米纤维膜的热稳定性能,采用界面张力仪表征复合纳米纤维膜的吸水性能。结果表明,透明质酸的加入使PVA-SbQ/透明质酸复合纳米纤维直径增加,热稳定性降低,吸水性能下降。光交联后,PVA-SbQ/透明质酸复合纳米纤维膜中纤维粗细不均匀,纤维排列更加紧密。该复合材料作为面膜材料的基材具有良好的应用前景。     

羽毛多肽改性P(MA-AA)纳米纤维膜的制备及其表征

利用静电纺丝技术,制备了P(MA-AA)与羽毛多肽质量比分别为100/0、95/5、90/10、85/15、80/20复合纳米纤维膜。利用红外光谱和扫描电镜(SEM)对复合纳米纤维膜进行表征,分别利用电子强力机和表面张力仪对复合纳米纤维膜力学性能和亲水性能进行测试。SEM图分析表明:加入羽毛多肽后,纤维形貌得到很大改善,纤维的直径随着多肽含量的增加而逐渐减小;复合纳米纤维膜的断裂强度先增加后减小,断裂伸长率由156.5%减小到52.3%;羽毛多肽的加入显著提高了纳米纤维膜的亲水性能。     

利用静电纺丝技术制备纳米黏土/聚乳酸复合纳米纤维与其表征

利用静电纺丝技术制备了纳米黏土/聚乳酸(PLA)复合纳米纤维,并将该复合纳米纤维收集成无纺布薄膜,采用SEM和TEM观察了复合纳米纤维的微观形貌和结构,分别利用XRD和TGA测试了复合纳米纤维的结晶行为及热学行为,并分析了复合纳米纤维薄膜的拉伸力学性能随纳米黏土含量的变化关系。结果表明:当PLA含量为10wt%、纳米黏土含量为1wt%、CHCl3与DMF体积比为3∶1溶剂条件下,所制备的纳米黏土/PLA复合纳米纤维的细度和均匀性均得到改善;XRD测试结果表明,纳米黏土成功附着在PLA中。TGA和力学测试结果表明,纳米黏土/PLA复合纳米纤维的热稳定性和力学性能相对于纯PLA纤维有较大幅度提高,当纳米黏土含量为1wt%时,其初始分解温度提高了60℃,拉伸强度、断裂伸长率和弹性模量分别提高了111.3%、74.9%和20.0%。     

P(MA-AA)纳米纤维膜的制备及其吸附铅离子的研究

采用溶液聚合法制备丙烯酸甲酯-丙烯酸的共聚物。用水及丙酮分别萃取纯化,以N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂,配成质量分数为22%、26%、30%溶液,通过静电纺丝技术制备P(MA-AA)纳米纤维膜。借助扫描电镜(SEM)观察纳米纤维的表面形态,利用红外光谱对纳米纤维膜进行表征,并研究了P(MA-AA)纳米纤维膜对pb2+吸附性能。结果表明,当P(MA-AA)质量分数在30%时,可纺性较好,其平均直径分布在200~400nm之间;纳米纤维膜吸附pb2+是化学吸附过程,其平衡吸附量为269.35mg/g,而且有着良好的吸附再生性能。     

静电纺丝法制备聚乳酸纳米纤维及其吸油性能

本文采用静电纺丝法制备了聚乳酸(PLA)纳米纤维毡片,并首次研究了PLA纳米纤维微观结构对材料吸油性能的影响机制。扫描电子显微镜(SEM)表征显示前驱体溶液浓度对PLA静电纺丝纳米纤维直径具有显著影响,较高的浓度导致纳米纤维直径变大,10wt.%的前驱体溶液浓度可获得直径为50~100nm的均匀纳米纤维。接触角测定发现优化后的PLA纳米纤维材料具有超疏水超亲油特性。系统研究了PLA静电纺丝纳米纤维毡片对柴油、润滑油和植物油的吸附性能,发现PLA静电纺丝纳米纤维对柴油、润滑油和植物油的最大吸油倍率分别达到37、116和51g/g。实验模拟发现所制备的PLA纳米纤维材料具有吸油倍率高,吸水率低和可生物降解等特点,可用于吸附水面溢油。     

交联玉米醇溶蛋白纳米纤维膜对牛血清白蛋白的吸附性能研究

将Fe3+固载在交联玉米醇溶蛋白(Zein)纳米纤维膜上,制备了亲和吸附材料(Zein-Fe3+),并研究了其对牛血清白蛋白(BSA)的吸附特性。利用扫描电子显微镜(SEM)观察了交联Zein纳米纤维膜的结构形貌,采用傅里叶变换衰减全反射红外光谱仪(ATR-FTIR)和X射线能谱仪(EDAX)分析纳米纤维与金属离子的配合机理,利用考马斯亮蓝染色法检测膜对蛋白质的吸附量。结果发现Fe3+螯合交联Zein纳米纤维膜对牛血清白蛋白具有较高的吸附量,表明其在蛋白质分离纯化领域的潜在应用价值。     

纳米氢氧化铝镁改性PVDF膜性能的研究

采用相转化法制备了纳米氢氧化铝镁/PVDF杂化膜,考察了纳米氢氧化铝镁的加入对膜的纯水通量、截留率、孔径、孔隙率、微观结构、机械性能、热稳定性和吸附性能的影响.并通过X射线光电子能谱(XPS)和X射线能谱(EDS)分析了膜表面和断面的元素含量.与不添加纳米氢氧化铝镁的PVDF膜性能对比,结果表明,纳米氢氧化铝镁的加入明显提高了膜的纯水通量、截留率、机械性能和吸附性能,而对膜的孔径和孔隙率影响不大.SEM和热重分析表明,纳米氢氧化铝镁的加入明显改变了膜的孔结构,其热性能却略有降低.     

茶多酚/聚乳酸复合纳米纤维膜的制备及抗菌性能研究

采用静电纺丝技术,分别制备了聚乳酸(PLA)质量分数为8%的纳米纤维膜及茶多酚(TP)质量分数分别为0.5%、0.75%和1%的茶多酚/聚乳酸复合纳米纤维膜.借助扫描电子显微镜(SEM)观察和红外光谱分析,并利用振荡烧瓶法测试薄膜的抗茵性能.SEM图分析表明,添加TP对纳米纤维形态的分布影响不大.由红外光谱图分析可知,复合纳米纤维膜中确实存在茶多酚.抗茵结果表明,茶多酚/聚乳酸复合纳米纤维膜对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌有良好的抗茵作用,并且随着纺丝液中TP含量的增加,抗茵性能不断提高,对金黄色葡萄球菌的抗菌效果也更好.     

聚乳酸/茶多酚复合纳米纤维膜抗菌机理

将茶多酚(TP)与聚乳酸(PLA)共混,采用静电纺丝方法制备PLA/TP复合纳米纤维膜。通过红外光谱(FT-IR)测试、抑菌圈法及流式细胞仪(FACS)对复合纳米纤维膜的成分、抗菌性能及抗菌机理进行研究。FT-IR测试结果验证了PLA/TP复合纳米纤维膜中通过价键的结合使两者复合在一起。抗菌测试结果显示:随着TP含量增加,复合纳米膜抗菌性能提高。对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌圈宽度分别从3.67cm和3.71cm增加到5.17cm和5.67cm。FACS结果表明:PLA/TP复合纳米纤维膜对比纯PLA纳米纤维膜对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的PI染色率明显增加,分别从0.78%和1.45%增加到6.47%和9.26%,揭示了PLA/TP复合纳米纤维膜能够破坏菌体细胞膜的完整性,最终导致其死亡。     

聚乙烯醇和聚丙烯酸钠复合纳米纤维膜吸湿材料研究

本文通过纳米纺丝法制备了一类新型聚乙烯醇(PVA)与聚丙烯酸钠(PAAS)的复合纳米纤维膜吸湿材料(NFMs),并对该类材料进行性能测试和吸附模型验证,与通过溶液蒸发法制备的普通膜(SCMs)进行性能对比。结果表明:在25℃、相对湿度为80%下,PAAS质量分数为20%的PVA-PAAS复合纳米纤维膜最大吸附量为0.3 kg/kg,相比纯PVA纳米纤维膜吸附剂提高78%。在复合纳米纤维膜中,约90%的水蒸气吸附在5 min内完成,仅需15 min就能达到最大平衡吸附量。PVA-PAAS纳米纤维膜具有较快的脱附速率,在15 min内达到最大脱附量平衡点,是PVA-PAAS普通膜达到平衡所需时间的1/200。当再生空气状态为45℃、4 MPa和50℃、6 MPa时,吸附的水蒸气量脱除比率均高于80%。由此可见,PVA-PAAS纳米纤维膜能够在低温条件下较好地实现再生,可以利用太阳能等低品位能源。10次循环后,纳米纤维膜的吸附与脱附量、吸附与脱附速率均未发生变化,具有较好的稳定性。     

熔体微分电纺PLA/OMMT可降解纳米纤维膜制备及污染处理

采用无溶剂的熔体静电纺丝技术制备可降解聚乳酸(PLA)纳米纤维,是一种很有前景和挑战性的绿色制备技术。其制备的纳米纤维膜孔隙率高、吸附能力强,可高效地处理环境污染问题。借助自制的熔体微分电纺装置,在PLA中引入了有机改性蒙脱土(OMMT),在260℃下制备了PLA/OMMT纳米纤维膜。探究了OMMT含量对PLA纤维形貌、吸油性能、空气过滤性能及降解性能的影响,并获得了最佳的OMMT配比含量。研究表明:加入OMMT后PLA热稳定性提高,结晶度大幅降低。OMMT质量分数为2%时制备的纤维,其直径为450nm。该纤维膜吸油倍率为133.5g/g,是市售PP无纺布的4~5倍,保油倍率为84.2g/g,具有良好的重复使用性能。针对粒径≥0.3μm尘埃粒子的空气过滤效率为99.31%,达到欧标H11过滤等级。且相比于纯PLA纤维膜降解性能提高,减少了二次污染,符合工业化绿色环保要求。     

功能化聚丙烯腈电纺丝纤维膜的制备及其对Pb(Ⅱ)吸附性能研究

利用静电纺丝技术制备了具有较高比表面积的聚丙烯腈纳米纤维膜,经双硫腙改性分离富集水中的重金属,采用扫描电镜(SEM)、红外光谱(IR)分析测试手段进行了表征。以铅为例用电镜跟踪观察吸附过程中纤维膜表面形貌变化;以原子吸收光谱(AAS)研究了纤维膜的吸附性能,考察了pH、吸附时间等相关参数对吸附的影响。这种纤维膜吸附速度快,在碱性环境下pH为8.0左右对Pb(II)吸附效果较好,最大吸附量可达到79.28mg/g,并对其进行脱附研究,洗脱时间较短,可重复利用。     

静电纺丝制备纳米海藻酸钠/魔芋葡甘聚糖-菊糖纤维膜

采用静电纺丝技术制备纳米海藻酸钠/魔芋葡甘聚糖-菊糖（SA/KGM-INU）纤维膜。采用流变仪分析研究了加入不同量SA对SA/KGM-INU溶胶流变特性的影响,利用SEM、DSC、FTIR和TGA研究了不同量SA对纳米SA/KGM-INU纤维膜结构和性能的影响。结果表明,纳米SA/KGM-INU复合纤维膜表面粗糙程度随SA含量增加而减小,黏度随SA含量的增加而增大,热稳定性随SA含量的增加而增强。纳米SA/KGM-INU纤维膜的制备,旨在为其它天然高分子基复合材料的研究开发提供一定的实验数据及理论基础。     

聚电解质涂层丝素蛋白复合纳米纤维膜的制备与表征

本文以乙醇处理后丝素蛋白(SF)纳米膜为载体,通过逐层自组装方法制备SF-PEI(聚乙烯亚胺)涂层复合纳米纤维膜。通过SEM、FTIR、TG-DTA、XPS分别研究多层SF-PEI复合纤维膜的形貌、结构和性能。结果表明:少于5层SF-PEI涂层纤维膜保持良好的纤维形貌和基本特征,是理想的潜在重金属离子吸附材料。但继续增加自组装层数(6层SF-PEI),纤维表面有明显的粘附物,且纤维彼此间粘连严重,形貌恶化。IR、TG-DTA和XPS分析结果表明,PEI大分子已被吸附于SF表面,形成了多层自组装SF-PEI复合纤维膜,且复合膜中N1s以单峰的形式存在,反应了自组装后PEI中"N"元素的价态没有改变,说明自组装涂层纤维膜层与层之间主要是依靠简单的静电相互作用。通过控制自组装的层数,可以得到具有理想结构和性能的复合纳米纤维膜。     

二醋酸/有机改性蒙脱土复合多孔纤维的制备及其染料吸附性能

利用高挥发溶剂,采用静电纺丝技术,通过在二醋酸(CA)纺丝液中添加不同质量分数(0%、1%、2%、3%和4%)的有机改性蒙脱土(O-MMT),制备CA/O-MMT复合多孔纤维膜,通过对亚甲基蓝染料的吸附,比较纤维膜的吸附性能。通过电导率仪和黏度计分别对纺丝液的电导率和黏度进行测试;利用扫描电镜分析O-MMT加入量对制备的复合纳米纤维形貌的影响;利用傅里叶变换红外光谱证实CA/O-MMT复合多孔纤维膜的复合结构;采用透射电镜观察O-MMT在纤维中的分布;通过紫外-可见分光光度计测量复合纤维膜对染料的吸附性能。结果表明:随着O-MMT含量的增加,纤维直径变细,纤维珠节增加,但纤维膜对亚甲基蓝染料的吸附性能提高;且反应温度的升高有利于复合纤维膜对亚甲基蓝染料的降解;酸性条件不利于复合纤维膜对亚甲基蓝染料的降解。     

静电纺丝制备肉桂醛/聚乳酸复合纳米纤维膜及其性能

采用水溶液饱和法制备了肉桂醛/β-环糊精包合物,将其添加到聚乳酸(PLA)溶液中,采用静电纺丝技术制备了肉桂醛/PLA复合纳米纤维膜。利用扫描电子显微镜对复合纳米纤维膜的直径及表面形貌进行观察,通过红外光谱对其做特征官能团分析,同时对其热力学性能、力学性能及抗菌性能进行表征。结果表明,肉桂醛/PLA复合纳米纤维膜纤维形态良好,其直径范围在133~177nm。红外光谱显示肉桂醛与PLA属于物理混合;随着肉桂醛/β-环糊精包合物添加量增加,其纤维膜拉伸强度逐渐降低,但玻璃化转变温度变化不显著。纤维膜对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和枯草芽孢杆菌都具有抑菌性能,且随着包合物添加量的增加抑菌性逐渐增强,其中对金黄色葡萄球菌抑菌性最强。     

聚乳酸/茶多酚复合纳米纤维膜的热性能与润湿性能

采用静电纺丝方法,在单一聚乳酸(PLA)纳米纤维基础上负载茶多酚(TP),制备出不同质量混比的PLA/TP复合纳米纤维膜,并通过差示扫描量热仪(DSC)及接触角仪对该材料的热性能及润湿性能进行测试分析。DSC测试结果表明,相较于纯PLA纳米纤维膜,添加TP后的复合纳米纤维膜的玻璃化转变温度(Tg)数值上没有较大变化,熔融温度(Tm)有上升趋势,并且两者峰型均变得不显著。接触角测试结果表明,添加TP后的复合纳米纤维膜的接触角较纯PLA纳米纤维膜有减小趋势,并且随着复合薄膜中PLA含量的减少,TP含量的增加,接触角继续减小,润湿性能得到一定的改善,但仍属于疏水材料范畴。     

交联聚乙烯醇纳米纤维膜的制备与性能研究

采用静电纺丝法成功制备了聚乙烯醇(PVA)纳米纤维膜,利用戊二醛气相法对纤维膜进行交联处理。运用扫描电镜显微镜(SEM)测纤维直径,红外光谱(FT-IR),热重分析(TGA)对纳米纤维膜和交联纳米纤维膜进行表征,同时,测试了交联纳米纤维膜的吸水性和拉伸性。结果表明,当PVA质量分数为12%时,纤维分布及直径大小最均匀,并且经过交联的纤维膜热性能更稳定。红外光谱分析表明,成功制备了戊二醛交联PVA纳米纤维膜。吸水性和拉伸性实验表明,在交联时间为5h时,纳米纤维膜的最高吸水倍率达到885g/g,且力学性能也达到最佳,拉伸强度和断裂应变分别为6.0MPa和228.9%。