异丙醇添加改善PVA/PEDOT∶PSS有机导电纤维表面形貌及性能研究

将浓度为10%(wt,质量分数,下同)的完全醇解的聚乙烯醇(PVA)水溶液与聚3,4-乙撑二氧噻吩∶聚对苯乙烯磺酸根阴离子(PEDOT∶PSS)分散液经高速搅拌共混制得纺丝液,采用湿法纺丝的方法制备PVA/PEDOT∶PSS复合导电纤维。通过向甲醇凝固浴中添加异丙醇改善PVA/PEDOT∶PSS复合导电纤维的表面微观形貌、导电及拉伸力学性能。混合凝固浴中异丙醇与甲醇的质量比分别为0∶1、1∶5、1∶4、1∶3、1∶2和1∶1,探究异丙醇添加量的变化对PVA/PEDOT∶PSS复合导电纤维表面微观形貌及力学、导电性能的影响。采用扫描电子显微镜、红外光谱分析仪、高阻计和电子单纤维强力仪对复合纤维进行测试表征。结果表明:异丙醇的添加改善了PVA/PEDOT∶PSS复合导电纤维的表面微观形貌、导电及拉伸力学性能。随着凝固浴中异丙醇含量的增加,PVA/PEDOT∶PSS复合导电纤维表面的沟槽逐渐减少,纤维表面逐渐变得光滑;复合纤维的电导率小幅度提升;复合纤维的拉伸强度提高,断裂伸长增加。     

静电纺丝法制备吲哚美辛纳米粒子/聚乙烯醇复合纤维膜

采用乳化法制备以吲哚美辛为疏水药物模型、聚己内酯-聚乙二醇嵌段共聚物(mPCL-PEG-PCL)为载体,聚乙烯醇(PVA)为乳化剂的载药纳米粒子。将制得的吲哚美辛纳米颗粒与PVA共混制备10%(wt,质量分数)纺丝溶液,通过静电纺丝法制备具有缓释性能的吲哚美辛纳米粒/PVA纳米纤维膜。可观察到所制得的纳米纤维膜表面覆有纳米颗粒;且在37℃缓冲溶液中120h仍具有药物释放性能,药物累积释放量达到78%。吲哚美辛纳米粒/PVA纳米纤维膜在药物缓释领域具有较好的应用前景。     

硫酸锆/聚乙烯醇杂化膜催化酯化制备生物柴油

采用溶液蒸发法制备了硫酸锆/聚乙烯醇[Zr(SO_4)_2/PVA]杂化催化膜,并将此催化膜用于催化酯化酸化油制备生物柴油.通过考察醇/油摩尔比、催化膜用量、反应时间、PVA与Zr(SO_4)_2质量比对酯化反应的影响.得到Zr(SO_4)_2/PVA催化膜制备生物柴油的最佳工艺条件,即保持反应温度65℃、反应时间120 min、催化膜用量为4%(质量分数)、PVA与Zr(SO_4)_2质量比1∶1,转化率可以达到94.5%.对比了交联与未交联Zr(SO_4)_2/PVA催化膜的重复使用性能,重复使用5次交联与未交联Zr(SO_4)_2/PVA催化膜转化率分别为64.3%和78.2%.     

聚合物对稻草纤维材料性能的影响研究

以稻草纤维为主要原料,采用粗稻草颗粒和细长稻草纤维相结合,以聚乙烯醇(PVA)、脲醛树脂(UF)等水溶性聚合物为粘合剂制备稻草纤维材料,研究了聚合物对稻草纤维材料性能的影响。研究表明,淀粉胶与纤维的粘合效果较差,采用聚乙烯醇和脲醛树脂混合作为稻草纤维材料的粘合剂,对纤维材料的抗压强度具有明显的协同增强作用。用聚乙烯醇和脲醛树脂混合后作为粘合剂,当粘合剂与纤维质量比为1.8时,不经过发泡,其纤维材料的密度就小于0.22 g/cm3,抗压强度可达290 kPa,单位密度的抗压强度可达1300 kPa.cm3/g。     

水洗工艺对PVA/PEDOT∶PSS共混纤维性能的影响

将PVA溶于DMSO中,制备完全溶解的PVA/DMSO溶液。将PVA/DMSO溶液与PEDOT∶PSS水分散液共混,制得混合均匀的PVA/DMSO/PEDOT∶PSS共混纺丝液。通过湿法纺丝方法将共混纺丝液挤入甲醇凝固浴以凝固成纤,随后凝固定型的纤维经过不同个数的水洗槽进行水洗而制得不同组别的PVA/PEDOT∶PSS共混纤维。探究了水洗次数对PVA/PEDOT∶PSS共混纤维性能的影响。借助扫描电子显微镜(SEM),红外光谱分析仪(FT-IR),高阻计和电子单纤维强力仪对共混纤维进行测试表征。结果表明:随着水洗次数的增加,纤维表面形貌逐渐变好,表面沟槽和凹陷数量减少,表面变得更加光滑;纤维的电导率逐渐增加;拉伸强度逐渐升高,断裂伸长率逐渐降低。     

丙烯酸-丙烯酰胺共聚物渗透汽化分离性能研究

将丙烯酸 (AA) -丙烯酰胺 (AM)共聚物与聚乙烯醇 (PVA)共混制得优先透水的渗透汽化膜用于分离 4 0 %～ 95%的乙醇水溶液 ,研究了膜的热处理温度、分离温度、共聚单体摩尔比、制膜液 p H值等因素对膜分离性能的影响。当用 AA∶ AM=1∶ 1(mol)的共聚物与 PVA等质量共混 ,制膜液 p H=7,制得的膜经 16 0℃热处理后用于分离 95%的乙醇水溶液 ,其分离系数和透过速率分别为 PVA膜的 1.3倍和 8倍     

聚乙烯醇/PHBHHx复合材料的制备及表征

目的以聚乙烯醇(PVA)、3-羟基丁酸-3羟基己酸共聚酯(PHBHHx)为基材,制得一种性能优良的新型可降解绿色环保材料。方法采用溶液共混流延法制备聚乙烯醇/PHBHHx共混膜。通过力学性能检测、扫描电镜、X射线衍射、透氧性能测试、热重分析和生物降解性检测对薄膜的性能进行分析。结果研究表明,当PVA与PHHBHHx质量比为2∶1时,制得的共混膜断面结构致密且无孔洞,组分之间相容性较好。结论与纯PHBHHx薄膜相比,PVA/PHBHHx共混膜力学性能、阻氧性能得到了提高,且共混膜的加工窗口变宽,在可降解包装材料领域有着广泛的应用前景。     

PVA/SiO_2/TiO_2杂化纤维的制备与表征

采用溶胶-凝胶法以正硅酸乙酯(TEOS)和钛酸四丁酯(TBOT)为原料制备了SiO2/TiO2溶胶,并与PVA进行杂化,得到PVA/SiO2/TiO2杂化溶胶,陈化后用拉丝法制得PVA/SiO2/TiO2杂化纤维。研究了PVA和TBOT对杂化溶胶的黏度变化与成纤性能的影响,并对杂化纤维的性能进行了测试。用FT-IR、EDS、XRD和TG对制得的纤维进行了表征。结果表明,PVA有利于改善杂化溶胶的成纤性能,随钛含量增加杂化溶胶的黏度变化速度加快;杂化纤维中各组分分布较为均匀,通过杂化限制了PVA的结晶并改善了PVA的耐热性能。     

海藻酸钠/聚乙烯醇纳米纤维的制备与表征

以水为溶剂通过静电纺丝手段制备了海藻酸钠/聚乙烯醇(SA/PVA)纳米纤维膜,研究了溶液混合比例、纺丝参数、氯化钠(NaCl)和曲拉通X-100对其静电纺丝的影响,并对SA/PVA纳米纤维膜进行了XRD、FT-IR表征和力学性能测试。结果表明,溶液混配合比和纺丝参数对静电纺丝性能有着重要影响;添加0.5%(wt,质量分数,下同)的NaCl和1.5%的曲拉通X-100后能显著改善SA/PVA的静电纺丝性能。XRD和FT-IR分析表明,PVA能够破坏SA分子间作用力并形成了新的氢键。SA溶液∶PVA溶液的配合比为3∶7时,SA/PVA纳米纤维膜拉伸强度最优,达11.36MPa。     

山梨醇掺杂对PVA/PEDOT∶PSS共混纤维结构和导电性能的影响

为改善PVA/PEDOT∶PSS共混纤维的导电性能,采用湿法纺丝的方法,通过向PVA/PEDOT∶PSS混合纺丝液中添加山梨醇,制备出经山梨醇掺杂的PVA/PEDOT∶PSS共混纤维。采用红外光谱分析仪(FTIR),高阻计,X射线衍射仪(XRD),显微共聚焦激光拉曼光谱仪,扫描电子显微镜(SEM),电子单纤维强力仪对共混纤维的结构与性能进行测试表征。通过对比分析掺杂前后共混纤维电导率的变化,探究了山梨醇掺杂对PVA/PEDOT∶PSS共混纤维结构和导电性能的影响。结果表明,山梨醇掺杂可以改善PVA/PEDOT∶PSS共混纤维的导电性能,掺杂质量分数为7%时,共混纤维电导率达到19.1S/cm。XRD结果显示,掺杂未改变PVA/PEDOT∶PSS共混纤维的结晶性能和聚集态结构;拉曼光谱显示,掺杂使得PEDOT的主要特征峰红移,PEDOT主链发生苯-醌转变;掺杂使得共混纤维的表面逐渐变得光滑;掺杂后,共混纤维的拉伸强度升高,断裂伸长降低。     

PVA/PVAm改性涤纶滤布复合膜的制备及其抗污染性能

利用聚乙烯醇(PVA)和聚乙烯胺(PVAm)的混合溶液,经刮膜、干燥和交联固定化处理,改性廉价涤纶滤布制备复合膜.亲水性PVA的羟基和PVAm的氨基被用来提高复合膜的亲水性和抗污染能力.考察了改性涤纶制备复合膜过程中PVA/PVAm共混比例、交联时间、交联剂用量、涂膜厚度以及涂膜次数对复合膜抗污染性能和渗透通量的影响.结果表明:当m(PVA)∶m(PVAm)=1∶1、交联时间为45min、交联剂质量分数为0.2%、涂膜厚度为100μm且涂膜交联2次制备的复合膜的抗污染性能最好.     

VAc-BA-AA三元共聚乳液的制备及膜性能

采用半连续乳液聚合法合成了醋酸乙烯酯-丙烯酸丁酯-丙烯酸三元共聚乳液。通过正交试验对乳液制备条件进行优化,且在最佳条件下系统地研究了共聚物胶膜的力学性能、吸水性能。用FT-IR、DSC、DMA对胶膜的结构和热性能进行了分析。正交分析表明,最佳合成条件为单体配比mVAc∶mBA=3∶1,功能单体丙烯酸(AA)用量0.75%,保护胶体聚乙烯醇(PVA)用量2%,SDS∶OP-10=1∶3,乳化剂用量3%。干燥温度约为110℃时,胶膜的综合性能最好。     

静电纺丝法制备多孔纳米炭纤维及其电化学性能研究

分别以聚乙烯醇(PVA)/热固性酚醛树脂(PF)/碳酸钾(K2CO3)和PVA/PF的水溶液为纺丝原液,通过静电纺丝、固化和炭化处理制得多孔纳米炭纤维。利用扫描电子显微镜(SEM)、低温氮气吸脱附等对所制多孔炭纳米纤维进行表征,并将所制多孔炭纤维作为模拟电容器电极材料,利用循环伏安和恒电流充放电进行了电化学性能测试。结果表明:纺丝原液中加入K2CO3后所制多孔纳米炭纤维的比表面积增大(从564 m.2g-1提高到668 m.2g-1),电化学性能提高(在电流密度为0.2 A.g-1的情况下,比电容由165 F.g-1提高到178 F.g-1)。     

阳离子型反应活性聚乙烯醇纤维的制备及其增强机理

通过多元悬浮接枝共聚法,以硝酸铈铵(CAN)为引发剂、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)和甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)为功能化单体,制备了一种具有反应活性的阳离子型改性聚乙烯醇(PVA)纤维。讨论了DMC和GMA添加量、CAN浓度、H+浓度等对PVA纤维接枝率的影响,以及DMC和GMA添加量对纸张强度的影响。结果表明,当DMC与GMA质量比为2∶3、CAN浓度为8×10-3 mol/L、H+浓度为0.1mol/L时,纤维的接枝率为15.6%,此时纸张获得较佳强度,耐折度为241次,干拉力、湿拉力可分别达到83.10,30.40N,湿强度为36.58%。FT-IR和X射线能谱证实了GMA和DMC在PVA纤维表面发生接枝共聚反应。扫描电镜表明,当DMC与GMA质量比为2∶3时,改性PVA纤维表面形成了沿纤维纵向排列的不规则突起。     

PVA/PA6/TiO_2复合纳米纤维膜制备及光催化性能

通过静电纺丝技术制备聚乙烯醇/聚酰胺/纳米二氧化钛(PVA/PA6/TiO_2)复合纳米纤维,并考察了复合纳米纤维对模拟染料(亚甲基蓝和活性红X-3B)的光催化降解性能。利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电镜(TEM)、能谱分析(EDX)、热重分析(TG)、X射线衍射分析(XRD)等表征测试对复合纳米纤维的形貌结构、表面元素分布进行分析。结果表明,用50 mg PVA/PA6/TiO_2复合纳米纤维膜(其中TiO_2含量是PVA/PA6质量的3%的)光催化降解50 mL浓度为5 mg/L亚甲基蓝溶液和50 mg/L活性红X-3B溶液,反应时间为120 min时,降解率分别为92.8%和87.5%。纳米纤维膜重复使用4次后,其亚甲基蓝降解率为86.6%,活性红X-3B降解率为66.9%,其依然保持良好的光催化性能。说明制备的复合纳米纤维膜具备优异的光催化性能及重复使用性。     

耐污染超滤膜的研究

基于膜污染的基本原理,亲水性膜比疏水性膜耐污染.以聚醚砜为支撑膜,聚乙烯醇(PVA)、哌嗪与对苯二甲酰氯为反应物,采用界面聚合手段,在支撑膜表面成功地形成一层极薄的复合亲水分离层.通过红外光谱分析,证明了PVA在复合层中的存在.研究结果表明,采用十二烷基硫酸钠浓度0.4%,碳酸钠浓度为0.2%,哌嗪与对苯二甲酰氯浓度比在1∶2~1∶3之间的制膜条件,可制得分离性能优异及耐污染性较好的复合膜.     

粉煤灰-城市污泥基多孔陶瓷材料的制备及性能

为了提高工业废弃物的综合利用效率,以粉煤灰和城市污泥为主要原料,利用添加造孔剂法制备了多孔陶瓷。利用XRD、SEM表征了陶瓷的晶相和显微结构,并研究了粉煤灰和城市污泥的配比对多孔陶瓷显气孔率、抗折强度等性能的影响。结果表明,当粉煤灰和城市污泥的配比在1∶1~3∶1之间可制备出性能优良的多孔陶瓷;当配比为3∶2时,可制得显气孔率为41.91%、抗折强度为10.06MPa、体积密度为1.32g/cm~3的多孔陶瓷材料。     

静电纺丝法制备PVA/CS/TEOS复合纤维

采用静电纺丝法制备了聚乙烯醇(PVA)/壳聚糖(CS)/硅酸四乙酯(TEOS)复合纤维。研究了纺丝液中各组分配比、电压、极距、给液率对复合纤维膜性能的影响,利用扫描电子显微镜(SEM)、热重分析仪观察纤维的形貌及其失重变化。实验结果表明在CS浓度为5%(wt,质量分数),PVA∶CS配合比为70∶30,PVA∶TEOS配合比为1∶1.2时复合纤维膜具有良好的形貌,纤维粗细均匀,分布规则,平均纤维直径250nm左右。     

复合结构纳米纤维渗透汽化膜的制备及脱盐性能

采用聚偏氟乙烯(PVDF)静电纺丝膜作为纳米纤维支撑层,用顺丁烯二酸(MA)对聚乙烯醇(PVA)进行交联作为致密分离皮层,制备了复合渗透汽化膜。通过傅里叶变换衰减全反射红外光谱(ATR-FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)、纯水接触角测试(WCA)等测试手段对复合膜的分离皮层和支撑层的结构和形貌进行了表征。结果表明,当纺丝液质量分数为17%、纺丝电压为25kV及纺丝接收距离为15cm时,可以得到纤维直径分布较窄,且主直径为150nm的纳米纤维支撑层。通过MA对PVA进行交联,改善了膜的耐水性能,当羧基与羟基的物质的量比为1∶5时,膜的溶胀度降低到11.8%。最终制得的MA-PVA/PVDF nanofiber复合结构渗透汽化膜,其分离皮层厚度为10μm左右。通过分离性能测试表明,复合纳米纤维渗透汽化膜对NaCl具有优异的脱除效果,脱除效率可以达到99%以上。     

多孔TiO2纳米纤维的制备及其对染料废水的光催化降解性能研究

以钛酸四正丁酯(TBT)为原料,结合溶胶-凝胶、静电纺丝和高温炭化的技术与原理,制得实心二氧化钛(TiO_2)纳米纤维,并通过添加不同含量的致孔剂偶氮二甲酸二异丙酯(DIPA)制得多孔TiO_2纳米纤维。并对多孔TiO_2纳米纤维的形貌与晶型结构进行了表征与分析。研究结果表明,经煅烧后制得的实心和多孔TiO_2纳米纤维分别为金红石型和锐钛矿型结构;在DIPA用量为5%(wt,质量分数)制得的多孔TiO_2纳米纤维用量50mg,在50mL亚甲基蓝溶液,光照3h条件下,对亚甲基蓝溶液的降解率最高达到91.5%。