静电纺纳米纤维膜处理重金属离子污水研究进展

静电纺纳米纤维膜具有比表面积大、孔隙率高、易于分离、可重复利用性能好等优点,可有效克服传统重金属污水处理方法的缺点。主要从功能纳米纤维膜、表面改性纳米纤维膜和复合纳米纤维膜三个方面对静电纺纳米纤维膜在重金属污水处理领域的应用加以归纳总结,对不同纳米纤维膜的制备工艺、改性方法、吸附特点及性能等方面进行了对比分析。     

含糖均聚物/PAN纳米纤维膜的合成及其对蛋白质的定量吸附

本文采用酶促合成及水相沉淀聚合法制备了半乳糖酯的均聚物(Poly-OVSEGA),将合成的含糖聚合物与聚丙烯腈(PAN)复合,应用静电纺丝手段制备成纳米纤维膜。通过IR,NMR等手段对聚合物的结构进行表征,应用SEM研究了含糖纳米纤维膜形貌。在此基础上对于BSA的定量吸附进行了系统的考察。实验结果表明:随着半乳糖酯均聚物的含量在复合纤维膜中的增加,纳米纤维膜的直径分布比较均匀,平均直径分布在200~300nm之间。随着含糖均聚物含量的提高,聚合物膜的牛血清白蛋白(BSA)吸附值降低后保持稳定,证明膜材料的抗蛋白质污染能力提高了。     

静电纺丝法制备聚丙烯腈/聚醋酸乙烯酯复合纳米纤维膜

采用静电纺丝法制备了聚丙烯腈(PAN)/聚醋酸乙烯酯(PVAc)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;利用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)分析了PAN、PAN/PVAc、PVAc纳米纤维膜的化学组成;同时借助热重(TG)分析了PVAc的加入对复合纤维膜热性能的影响。结果表明,当m(PAN)∶m(PVAc)=5∶5、质量分数为10%时,所得纤维膜最有利于制备聚合物电解质膜;PAN与PVAc之间产生配位键,从而提高了纤维膜的热性能。     

静电纺技术在耐高温纤维材料领域研究进展

耐高温纤维在高温过滤膜、锂电池隔膜以及高温催化等方面有着良好的应用。结合纳米纤维高孔隙率、高比表面积等优点,将这些纤维原料经过静电纺丝技术制备成纳米纤维,应用于工业、国防、医疗、环境保护等领域已成为当今材料科学的研究热点。重点综述了静电纺丝技术制备耐高温性能纳米纤维材料的研究进展,如静电纺芳纶、聚酰亚胺、聚苯并咪唑、含氟高分子等聚合物纳米纤维及陶瓷无机纳米纤维等,为进一步开展静电纺丝制备耐高温纳米纤维的研究和应用提供参考。     

静电纺丝纳米复合抗菌纤维膜的研究进展

由于目前市售抗菌膜存在功能性差、污染环境、成本高等缺点,将抗菌纳米颗粒和纤维复合制备出具有抗菌功能的纳米纤维膜成为研究和开发的热点。总结了采用静电纺丝技术,以聚合物为基材,通过添加高活性的抗菌纳米颗粒,制备出复合的纳米纤维膜并在抗菌领域中的应用进展,并对其发展前景进行了展望。     

静电纺制备负载环丙沙星聚乳酸己内酯纳米纤维膜

静电纺丝可简单有效地制备聚合物纳米纤维。所得纤维具有多孔结构和较高的比表面积,在组织工程、伤口敷料及生物医药等方面具有潜在用途。通过静电纺丝技术,制备载药聚乳酸己内酯(PLCL)纳米纤维膜,载入抗菌型药物环丙沙星,应用于伤口敷料。采用傅里叶红外光谱仪、扫描电子显微镜和接触角等表征手段对载药前后的纳米纤维膜进行表征。扫描电子显微镜观察到纤维膜表面光滑,载药后纤维直径变小。抗菌及药物释放实验表明纤维膜具有抗菌性,在药物释放上可起到缓释效果,此纤维材料有望应用在伤口敷料上。     

导电聚合物纳米材料的研究进展

综述了近十几年来导电聚合物纳米材料、纳米膜、纳米纤维（管）及其纳米粒子在制备方法、结构与性能表征等方面的研究进展,展望了该领域今后的研究方向和应用前景。     

生物基静电纺丝纳米纤维膜在水处理中的应用

膜分离技术作为一项21世纪新兴的高效分离技术,具有高效、节能、环保、易于操作、出水水质好等特点,在环境水处理领域有着巨大的应用前景。静电纺丝纳米纤维膜因其高孔隙率、高通量、比表面积大等独特的性质,从而成为膜分离技术的一个重要发展方向。介绍了以生物基聚合物如纤维素、壳聚糖、木质素、淀粉、海藻酸盐等为原料的静电纺丝纳米纤维膜的研究进展和应用现状,并展望了其在水处理领域的发展趋势和研究方向。     

静电纺丝复合纳米纤维研究进展

静电纺丝是一种利用聚合物溶液或熔体在强电场中进行喷射纺丝的加工技术,是获得纳米尺寸纤维的有效方法之一。然而单一组分的纳米纤维已经难以满足应用的需求,而采用两种或两种以上的聚合物(或聚合物/填料颗粒)进行静电纺丝得到的复合纳米纤维逐渐受到了人们的关注。文中总结了由静电纺丝技术制备的复合纳米纤维及其性能等方面的研究进展。主要包括复合物/碳复合纳米纤维、聚合物/金属复合纳米纤维、聚合物/粘土复合纳米纤维、共混物复合纳米纤维、装饰型复合纳米纤维等。     

聚合物静电纺丝技术在催化材料制备中的应用研究进展

聚合物在溶液中或熔融状态下利用静电纺丝技术可以制备连续的纳米纤维。利用溶胶转化法、同轴电纺法、功能复合法等静电纺丝制备技术和后处理方法可以容易地实现多种催化剂在纳米尺寸上的掺杂和共混,制备纤维膜复合材料。纳米纤维催化复合材料具有催化活性高、稳定性好、协同效应明显等优点。文中对高压静电纺丝技术及其在催化材料中的应用国内外的研究进行综述。     

热塑性纳米纤维的制备及功能化

以王栋教授领衔发明的一种新型高产出环境友好型热塑性纳米纤维的制备工艺——熔融挤出相分离法为基础,综述了热塑性纳米纤维及其膜制备的基本原理、工艺过程、功能化改性及应用研究相关进展。重点介绍了:1以纤维素为基体抽取热塑性纳米纤维的方法及结构调控的机理;2纳米纤维及其膜通过共聚接枝处理、表面原子转移自由基聚合(SI-ATRP)方法、点击化学(Click Reaction)等方法实现其功能化改性的原理;3功能性纳米纤维材料在生物传感器、抗菌、过滤分离和抗污等领域的应用,包括:具有快速检测与消灭细菌等有害微生物的协同功能的纳米纤维膜传感器、具有优异杀菌功能的纳米纤维膜、应用于水净化和重金属离子去除的高效过滤纳米纤维膜、抗非特异性蛋白吸附以及在光照下具备自清洁自消毒功能的纳米纤维材料等。最后,分析了发展新型纳米纤维的关键问题及重要性,展望了纳米纤维的未来发展方向和潜在的应用领域。     

P-g-P两亲共聚物的合成及其纳米纤维膜水接触性能研究

采用辐射接枝法对PVDF进行接枝改性,合成PVDF基两性离子双亲共聚物PVDF-g-Pzwitterionic(P-g-P).使用静电纺丝方法将改性p-g-p进行溶液纺丝,并测试其性能.论文通过傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、热重(TGA)等实验方法研究了改性PVDF纳米纤维膜的化学组分、热学性质,并通过水接触角和水通量等测试,分析了PVDF及P-g-P纳米纤维膜的亲水性能.结果表明:高能辐射接枝法可有效合成P-g-P双亲聚合物,且P-g-p的加入不但改善了纤维膜的热稳定性,还提高了纤维膜的亲水性能.     

羽毛角蛋白/PVA复合纳米纤维膜的制备及表征

以羽毛角蛋白(FK)和聚乙烯醇(PVA)为原料,水为溶剂,通过静电纺丝技术制备了FK/PVA复合纳米纤维膜.探讨了复合纳米纤维中FK与PVA的相容性,研究了FK的添加对纤维膜微观形貌、结晶度、热稳定性、亲水性等性能的影响.SEM结果表明,在聚合物总质量分数为14％的条件下制备的FK/PVA复合纳米纤维,表面平整光滑,平均直径为250～320 nm,FK含量越大,直径越小.FTIR结果表明,FK与PVA具有良好的相容性,分子间存在氢键作用力.XRD结果表明,FK的加入破坏了PVA分子的规整排列,复合纳米纤维膜的结晶度下降.TG分析与接触角测试结果表明,随着体系中FK配比的增大,复合纳米纤维膜的热稳定性和亲水性均得到提高.     

羽毛角蛋白/PVA复合纳米纤维膜的制备及表征

以羽毛角蛋白(FK)和聚乙烯醇(PVA)为原料,水为溶剂,通过静电纺丝技术制备了FK/PVA复合纳米纤维膜。探讨了复合纳米纤维中FK与PVA的相容性,研究了FK的添加对纤维膜微观形貌、结晶度、热稳定性、亲水性等性能的影响。SEM结果表明,在聚合物总质量分数为14%的条件下制备的FK/PVA复合纳米纤维,表面平整光滑,平均直径为250~320nm,FK含量越大,直径越小。FTIR结果表明,FK与PVA具有良好的相容性,分子间存在氢键作用力。XRD结果表明,FK的加入破坏了PVA分子的规整排列,复合纳米纤维膜的结晶度下降。TG分析与接触角测试结果表明,随着体系中FK配比的增大,复合纳米纤维膜的热稳定性和亲水性均得到提高。     

不同聚合物模板对磷酸钙盐电沉积的影响

采用静电纺丝技术制备聚左旋乳酸(PLLA)、胶原和壳聚糖纳米纤维,并分别以3种纳米纤维膜作为沉积模板采用电沉积技术矿化磷酸钙盐。通过扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱分析沉积矿物的成分,不同聚合物对矿化的影响。结果表明:PLLA纺丝液最优配方为:PLLA为10%,溶于DCM∶DMF(体积配合比)为9∶1,在PLLA纳米纤维膜上能够形成大量且均匀的片状晶体。不同聚合物基底上生成的磷酸钙盐晶体的组成主要以羟基磷灰石(HA)为主。为不同聚合物基底上电矿化磷酸钙盐涂层提供借鉴。     

氨基化PAN@SiO2纳米纤维膜除铬性能研究

结合静电纺丝技术和溶胶-凝胶法制备了聚丙烯腈(PAN)@SiO_2纳米纤维膜,利用γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)对PAN@SiO_2纳米纤维膜进行氨基改性,成功制备出APAN@SiO_2复合纳米纤维膜。通过扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱等方法对纳米纤维膜的形貌、结构进行分析,利用电感耦合等离子体原子发射光谱仪对纤维膜的除Cr(Ⅵ)能力进行表征。结果表明:纳米SiO_2颗粒在PAN纳米纤维膜表面生长后,使得PAN纳米纤维膜的比表面积从8.76m~2/g增大到13.32m~2/g;APAN@SiO_2复合纳米纤维膜的机械性能优异;在Cr(Ⅵ)溶液初始质量浓度为100mg/L、SiO_2溶胶-凝胶时间为6h、KH550体积分数为2%条件下,APAN@SiO_2复合纳米纤维膜除铬效果最好,最大吸附量达到112.6mg/g。吸附过程符合准二级动力学方程和Langmuir等温吸附模型。循环吸附实验表明,APAN@SiO_2复合纳米纤维膜经过4次循环实验后,除铬效率依然保持在50%以上。     

静电纺纳米纤维膜用于重金属离子吸附的研究进展

静电纺丝制备的纳米纤维膜具有较高的比表面积和孔隙率,在重金属离子吸附领域有着广阔的应用前景。在简要阐述纳米纤维膜吸附重金属离子机理的基础上,主要从有机纳米纤维膜、有机-无机复合纳米纤维膜及无机纳米纤维膜等3个方面,介绍了近年来静电纺纳米纤维膜对重金属离子的吸附性能及其相关的研究进展,并针对目前纳米纤维膜吸附重金属离子应用研究中存在的一些问题给出了建议,为纳米纤维膜吸附重金属离子的后续研究提供参考。     

静电纺丝技术在处理重金属离子方面的研究进展

纳米材料作为一种新兴的材料近年来越来越多地用于重金属离子的去除,而静电纺丝技术是制备纳米纤维最有效最直接的方法.静电纺丝纳米纤维具有纤维直径小、比表面积大、孔隙率高、吸附性能强等优点.主要介绍了静电纺丝纳米纤维膜近年来在处理重金属离子方面的一些研究进展,通过对纳米纤维进行官能团改性、加入无机物等方法制备复合纳米纤维膜已经成为近几年研究的热点.     

聚丙烯腈/UV327复合纳米纤维膜的防紫外线性能

为了制备防紫外线纳米纤维膜,并开发具有防紫外线功能的纳米纤维纺织品,文中利用静电纺丝技术,将聚丙烯腈(PAN)和紫外线吸收剂UV327的混合溶液纺制成PAN/UV327复合纤维,测试分析了纳米纤维膜的结构和性能。结果表明,PAN/UV327纳米纤维具有较小的纤维直径和直径标准差,其拉伸强度高,伸长率较小;因为UV327含有亲水性的羟基,所以PAN/UV327纳米纤维膜的水接触角更小,润湿性更好。相对纯PAN纳米纤维膜,PAN/UV327纳米纤维膜具有优异的紫外线吸收性能和紫外线防护性能。当纤维膜的厚度为25μm时,PAN纳米纤维膜的紫外线防护系数(UPF)值为21.28,PAN/UV327纳米纤维膜的UPF值为1502.37～1806.05;当纤维膜的厚度从5μm增加到35μm时,2~#PAN/UV327纳米纤维膜的UPF值从50.18增加到1882.28。     

纳米填料填充聚合物/纤维复合材料的研究进展EI北大核心CSCD

综述了近年来国内外纳米填料填充聚合物/纤维复合材料的多尺度结构及制备方法,讨论了纳米填料与纤维对复合材料性能的影响。纳米填料填充到聚合物/纤维复合材料中,可以较大地提高材料力学强度、耐腐蚀性、阻燃性、导热性等各种性能。该领域的研究为聚合物/纤维复合材料的功能化提供了有效途径。