可交联La(AA)3/TPU电纺膜的制备及力学性能研究

采用静电纺丝工艺制备了La(AA)3/TPU复合纳米纤维膜,研究了稀土配合物丙烯酸镧(La(AA)3)和热交联处理对热塑性聚氨酯(TPU)电纺膜结构和力学性能的影响.结果表明:掺入La(AA)3使TPU电纺膜纤维粗细均匀,并提高了电纺膜的力学性能.以DCP为交联剂并经过100℃热交联处理得到的La(AA)3/TPU电纺膜,其断裂伸长率最高可达302％,拉伸强度达到10.74 MPa,力学性能得到提升.     

PVDF/PVDF混纺纳米纤维防水透湿膜的开发

利用多针头静电纺丝技术制备PVDF1/PVDF2双组份混纺纳米纤维膜,考察热轧温度对该电纺膜的表面形貌、机械性能及防水透湿性能的影响,以确定最合适的电纺膜热轧温度.采用Co-PA热熔网做热熔粘合剂,将此混纺电纺膜与防水织物进行层压复合,制备防水透湿织物,研究复合织物的抗剥离性能和防水透湿性能,并与PTFE拉伸膜层压复合织物进行对比.结果表明:在热轧温度为135℃、压力为0.3 k Pa、热轧时间为1 s条件下,双组分PVDF电纺膜拉伸断裂强度为24.22 MPa,耐静水压达到3 324 mm H2O,透湿量接近10 000 g/(m2·24 h);采用该电纺膜与Co-PA热熔胶、防水织物在135℃、0.3 k Pa条件下热轧15 s制备层压复合织物,其抗剥离强度(12.28 N/(2.5 cm))和透湿量(5 202 g/(m2·24 h))均优于PTFE拉伸膜层压织物,而耐静水压值(10 130 mm H2O)低于PTFE层压织物,但仍然可以达到商业化使用要求.     

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.     

Composites of Nano-hydroxyapatite and Poly（ε-caprolactone） Composite Fibers by Electrospinning

用水热法合成的棒状纳米羟基磷灰石（nHA）,引发ε-己内酯（ε-CL）开环聚合得到nHA-PCL复合材料。用静电纺丝法分别制备了聚己内酯（PCL）、nHA/PCL共混材料和nHA-PCL复合材料的3种电纺纤维膜。通过FT-IR、DSC、SEM、TGA和拉伸试验机表征了样品的结构、热性能和力学性能。结果表明：nHA-PCL电纺膜的结晶性能优于nHA/PCL材料,且热稳定性和力学性能都优于其他两种膜,nHA-PCL电纺膜的完全分解温度为420°C,拉伸强度和断裂伸长率分别达到28.2MPa和55.6%。3种膜的纤维直径均小于500 nm,nHA-PCL电纺膜的纤维表面比较粗糙。在人体仿生液中诱导矿化4 d后,nHA-PCL电纺膜纤维表面出现磷灰石沉积,而纯PCL和共混nHA/PCL电纺膜的纤维表面沉积的磷灰石很少,nHA-PCL复合电纺膜具有较好的诱导成骨性能。     

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%。     

吖啶橙修饰金纳米自组装膜制备及其性能研究

采用水相硅烷化方法,将γ-氨基丙基三乙氧基硅烷[H2N(CH2)3Si(OC2H5)3](APES)组装在石英表面,在基底表面修饰上氨基为末端的单层膜,并进一步在这种功能化的单层膜基底上组装金纳米粒子得到金纳米粒子/APES/石英的纳米复合结构。以制备的金纳米粒子自组装膜修饰石英为基底、半胱胺酸为中介,利用吖啶橙(AO)和半胱胺酸的化学吸附作用,将吖啶橙间接组装在金纳米粒子自组装膜修饰石英基底表面,制备出具有荧光特性的超分子自组装膜AO/Cys/AuNP/APES/Quartz。文章着重研究了吖啶橙修饰金纳米粒子自组装膜的制备和组装条件,以及用原子力显微镜、紫外吸收光谱、荧光光谱对膜进行表征。基于膜具有的荧光性质,有望发展一种新型的荧光传感器。     

氮掺杂二氧化钛的制备及性能

为解决污水降解的问题,利用溶胶-凝胶法,以钛酸丁酯为钛源、氨水为氮源、无水乙醇为溶剂制备出N-TiO_2,并通过静电纺丝法制备出PET/N-TiO_2电纺膜,解决了N-TiO_2粉末在水中难以回收的问题;实验研究了样品的光催化性能及重复利用性。结果表明:N-TiO_2具有较好的光催化性能,经过150 min太阳光照射,亚甲基蓝的降解率为90.5%;在此基础上制备的PET/N-TiO_2电纺膜同样具有良好的光催化性能,经过150 min的太阳光照射,亚甲基蓝降解率为86.2%。     

聚酰亚胺纳米纤维膜的制备和力学性能研究

利用静电纺丝制备聚酰亚胺纳米纤维膜。探讨纺丝温度和电纺液浓度对纤维形貌的影响及热处理对聚酰亚胺纳米纤维膜力学性能的影响。利用FE-SEM、FT-IR、TG和XRD对不同的聚酰亚胺纳米纤维的形貌及结构进行表征;利用单轴力学拉伸仪对电纺聚酰亚胺纳米纤维膜的力学性能进行测试。结果表明:纺丝温度为(65±3)℃,电纺液质量分数为18%时,所得的聚酰亚胺纳米纤维形貌较好;一定程度的高温热处理有利于聚酰亚胺纤维结晶结构的完善,当热处理温度为150℃时,纳米纤维膜的最大拉伸应力和最大拉伸应变较高,分别为17.6MPa和76.0%。     

羊毛角蛋白/聚丙烯腈电纺膜的制备及性能

利用还原法溶解羊毛制备羊毛角蛋白,采用羊毛角蛋白溶液与聚丙烯腈溶液共混电纺成膜,改善聚丙烯腈电纺膜的亲水性.利用环境扫描电子显微镜(ESEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)对共混电纺膜表面形貌和结构进行观察和分析,考察了羊毛角蛋白的加入对电纺膜性能的影响.结果表明:羊毛角蛋白的适量加入对聚丙烯腈电纺膜的力学性能影响不大,但是羊毛角蛋白中含有大量的羟基、氨基等亲水性基团,大大提高了聚丙烯腈电纺膜的吸水性;当羊毛角蛋白质量分数为27%时,羊毛角蛋白/聚丙烯腈电纺膜的力学性能和亲水性能均优.     

间位芳纶纳米纤维的静电纺工艺

以间位型芳纶/N,N-二甲基乙酰胺(PMIA/DMAC)为纺丝液,采用静电纺丝技术成功制备出PMIA纳米纤维膜,采用单因素变量法探讨了电纺工艺对PMIA纳米纤维形态的影响,并通过SEM图像及直径分布获得了电纺PMIA的较佳工艺参数为:纺丝液质量分数14%,电压25 kV,进液速率0.2 mL/h,接收距离16 cm.采用红外、TG测试手段表征了PMIA纳米纤维膜的结构和热稳定性能.结果表明:PMIA纳米纤维膜的玻璃化转变和热分解温度分别为273℃和431℃,具有着良好的热稳定性能.     

静电纺丝技术制备EVOH-g-SO3H无纺布膜的研究

采用高压静电纺丝法制备了EVOH-g-SO3H离子聚合物无纺布膜,并采用扫描电子显微镜(SEM)及X射线衍射仪(XRD)对该无纺布膜的微观形貌及结晶行为进行了表征.结果表明:EVOH-g-SO3H离子聚合物无纺布膜中存在无规的纤维和珠状物;当纺丝电压和板间距增大,或者采用快挥发性溶剂时,无纺布膜中纤维和珠状物的平均直径将减小;当纺丝液浓度从12%变化到20%时,无纺布膜的微观形貌由球滴状物变化为珠丝状物,可以明显地观察到从电喷到电纺的变化过程;XRD分析表明通过静电纺丝有新晶形的形成.     

退火对PMTFPS-b-PS电纺膜表面性质的影响

通过氟硅单体1,3,5-三甲基-1,3,5-三(3,3,3-三氟丙基)环三硅氧烷(简称F3)的阴离子开环聚合(ROP)、苯乙烯(St)的原子转移自由基聚合(ATRP),合成了含氟硅嵌段共聚物PMTFPS-b-PS,并将其以四氢呋喃(THF)和N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂进行静电纺丝。采用接触角测量仪(CAM)、扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)研究PMTFPSb-PS电纺膜退火前后的疏水性、微观形貌以及表面化学组成。结果表明:电纺纤维的水接触角可达152.6°,即达到超疏水的效果,经过120℃退火处理后电纺膜的表面光滑,接触角有所减小,但其水接触角仍远高于共聚物溶剂膜的接触角。     

EVOH/CNTS无纺布薄膜的制备及其结构表征

采用高压静电纺丝技术,以N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)/异丙醇为混合溶剂,制备了聚乙烯-乙烯醇(EVOH)/碳纳米管(CNTS)无纺布膜.通过扫描电子显微镜及X射线衍射对其微观形貌及结晶行为进行了表征.结果表明,聚乙烯-乙烯醇/碳纳米管无纺布膜纤维的直径主要分布在80~200nm之间,纤维较细且分布较窄;电纺工艺以及碳纳米管的掺入均没有破坏聚乙烯-乙烯醇的结晶性.     

Si3N4/TiC纳米复合陶瓷材料显微结构

利用日立H-800透射电境、日立S-570型扫描电境及RAX-10A型X射线衍射仪对Si3N4/TiC纳米复合陶瓷材料的微观组织、结构和成分进行了研究.结果表明,TiC纳米颗粒弥散分布在基体β-Si3N4晶内和晶界,所制备的材料为晶内/晶间混合型纳米复合陶瓷.通过对Si3N4/TiC纳米复合陶瓷材料断裂方式的观察表明,材料断裂为沿晶断裂和穿晶断裂复合型,纳米粒子对裂纹扩展起到偏转和钉扎作用.纳米Si3N4颗粒的加入促进了基体长柱状β-Si3N4晶粒多峰分布的形成,类晶须晶粒在裂纹扩展过程中产生桥接和拔出.     

射频磁控溅射制备类金刚石薄膜

采用射频磁控溅射法在Si和Ti合金基体上沉积出类金刚石(DLC)薄膜.利用拉曼光谱仪、划痕仪和扫描电子显微镜分析了DLC薄膜的结构、膜基附着力和表面形貌.结果表明:射频磁控溅射法能够制备出表面平整、结构致密的DLC薄膜;同时基体材料的不同不会影响DLC薄膜的键合结构,Si基体上涂层附着力为30N,Ti基体上膜基结合力大于40 N.     

空气过滤用电纺纳米纤维无纺布的研究进展

介绍了静电纺丝技术的原理、优势以及应用领域;阐述了空气过滤的机理以及静电纺对于处理PM10、PM2.5的应用;同时归纳了基于静电纺丝技术制备空气过滤用纳米纤维膜的材料．     

硅表面液相钝化膜及其界面的俄歇能谱研究

随着半导体技术的不断发展,新的工艺和技术不断出现,与此同时对新工艺及其结果有足够的认识也是十分必要的。本实验就是基于这一目的,对硅器件工艺中最新采用的液相钝化膜作详细分析,为了对其结构有足够深入的了解,我们同时分析了氧离子注入氧化膜,自然氧化膜,真空室制备的氧化膜,热生长氧化膜及离子溅射氧化膜,以便比较其结构上之差别。结果发现,无论是哪一种氧化膜,其Si—SiO_2界面层都不是单纯的SiO_2,而是SiOx(1≤x≤2)。除液相钝化膜外,其他各种界面过渡层均含Si(e~-O_3)及O_2—Si结构,而且热生长氧化膜和离子溅射氧化膜的过渡层中还存在Si—Si_4原子团。     

静电纺丝工艺参数对聚酰亚胺纳米纤维形貌的影响

聚酰亚胺因其具有出色的热稳定性和高的机械性能,以及良好的耐化学性和电性能而被广泛研究.利用静电纺丝技术制备了不同溶液浓度、纺丝距离纺和丝电压下的PI纳米纤维膜,得出了适宜的电纺参数,以期为进一步的研究应用提供一些有益的帮助.     

PVDF纳米纤维膜的制备及其油水分离性能

针对静电纺丝纳米纤维膜孔径偏大的问题,以聚偏氟乙烯(PVDF)为成膜聚合物,N,N-二甲基甲酰胺(DMF)/丙酮为混合溶剂制得纺丝液,采用静电纺丝技术制备PVDF纳米纤维膜,并研究聚合物浓度对纳米纤维膜孔结构及油水分离性能的影响。结果表明：增大纺丝液浓度会明显提高PVDF纳米纤维直径,使得纳米纤维直径分布变窄;当PVDF质量分数为14%时,所得PVDF纳米纤维膜具有较好的表面形貌和拉伸强度;油水分离结果表明,重油体系(二氯甲烷+水)通量最大达2 900.86 L/(m²·h),分离效率高达99.5%,高粘附油体系(玉米油+水)通量最小为32.98 L/(m²·h),分离效率仅有91.7%。在进一步的油包水乳液分离过程中,PVDF纳米纤维膜(M-3)具有的油水分离通量为7.9 L/(m²·h),分离效率高达97.6%。     

氮化硅-氧化镁-氧化钇陶瓷的常压烧结

采用常压烧结工艺制备了Si3N4-MgO-Y2O3陶瓷材料,克服了热压工艺的缺陷。Y2O3的添加量对烧结陶瓷材料的致密化行为和机械性能有很大的影响。常压烧结Si3N4-MgO-Y2O3陶瓷材料,当氧化钇含量(质量分数)为4%~5%时,相对密度达99%,抗弯强度达950 MPa,断裂韧性7.5 MPa.m1/2。