复合纳米纤维静电纺丝法的制备及其磁性

以聚乙烯吡咯烷酮（PVP）和金属盐为原料,利用静电纺丝法成功制备出了摩尔比为1：1的SrTiO3-SrFe12O19磁电复合纳米纤维。并通过FT-IR,XRD,SEM和VSM等技术对纤维前驱体及其产物的结构、热处理产物的物相、形貌及磁性能进行了表征。结果表明,样品经900℃焙烧2h后,即可得到纯的SrTiO3和SrFe...     

静电纺丝法制备磁性纳米纤维材料的研究进展

磁性纳米纤维材料不但具有普通纳米粒子的特殊效应,而且具有独特的形状各向异性和磁晶各向异性效应,在高密度磁记录、电磁波吸收、催化剂、医学和生物功能材料等领域具有重要应用。静电纺丝技术已被证明是一种制备纳米纤维最简单有效的方法。结合最新文献,重点阐述了以静电纺丝技术为主的磁性纳米纤维制备工艺以及不同工艺对磁性纳米纤维的形貌和性能的影响。简要介绍了磁性纳米纤维的应用,指出了发展新型结构可控磁性纳米纤维材料、研究其定向排布及组装技术、开发其在各领域的实际应用是未来主要的研究方向。     

静电纺丝制备磁性碳纳米复合纤维及其表征

以聚丙烯腈(PAN)、乙酰丙酮铁(AAI)、N, N-二甲基甲酰胺(DMF)为原料, 采用静电纺丝-煅烧技术成功制备出磁性碳纳米复合纤维。通过TEM分析发现CF900的直径约为130~210 nm, 磁性纳米颗粒均匀地分散在碳纳米纤维中, 并探讨了碳化温度对碳纳米复合纤维磁性能的影响。结果显示: 饱和磁化强度(M_s)和剩余磁化强度(M_r)均随温度的升高而增大, 样品CF900的饱和磁化强度(M_s)高达27.55 A·m²/kg, 比表面积(S_BET)和总孔容积(V_total)达354.0 m²/g和0.315 mL/g。     

M型锶铁氧体纳米纤维静电纺丝和磁性能

以聚乙烯吡咯烷酮(Polyvinylpylrrolidone,PVP)和金属盐为原料,采用静电纺丝法制备了SrFe12O19/PVP复合纤维前驱体,前驱体经焙烧后得到M型锶铁氧体纳米纤维.通过FTIR、TG/DSC、XRD、SEM和VSM技术对复合纤维前驱体及所制备的M型锶铁氧体纳米纤维进行了表征.结果表明,复合纤维前驱体的直径与溶液中金属盐浓度有关,随盐浓度的升高纤维直径增大;经800℃焙烧2h后,得到纯相M型锶铁氧体纳米纤维,直径在100～150nm,组成纤维的平均晶粒大小约为49nm,且随焙烧温度的升高,晶粒长大;经1000℃焙烧2h后得到的锶铁氧体纤维的磁性能最佳,此时纤维平均直径约为100nm,晶粒尺寸约为61nm,室温下测得的饱和磁化强度为68.5A.m2/kg,矫顽力为503kA/m.     

模板法制备DyCoxZnyOz纳米管阵列及磁性研究

采用减压抽滤法在多孔阳极氧化铝模板（AAM）纳米孔道中构筑DyCo_xZn_yO_z纳米管阵列,采用扫描电镜（SEM）和透射电镜（TEM）观察DyCo_xZn_yO_z纳米管阵列和单根纳米管形貌,用选区电子衍射（SAED）、X-射线衍射（XRD）及能量色散谱（EDS）表征纳米管的结构和元素组成,结果表明,DyCoxZnyOz纳米管为非晶态结构,纳米管元素组成的原子百分比Dy：Co：Zn：O为4.86：1.67：1.70：91.77,质量百分比Dy：Co：Zn：O为32：4.42：4.07：59.51。以振动样品磁强计（VSM）研究了DyCo_xZn_yO_z纳米管阵列磁性能,实验结果表明,DyCo_xZn_yO_z纳米管阵列易磁化方向为垂直于纳米管阵列方向,磁各向异性源于形状各向异性,DyCo_xZn_yO_z纳米管阵列具备软磁体特征。     

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。     

静电纺丝制备MWCNTs/PVA定向导热复合纤维膜

将浓HNO₃和浓H₂SO₄酸化处理后的多壁碳纳米管(MWCNTs)加入聚乙烯醇(PVA)纺丝液中,通过静电纺丝法制备了不同MWCNTs含量的MWCNTs/PVA复合纤维膜。FT-IR分析表明,酸化后的MWCNTs表面含有大量羟基和羧基。TEM分析表明,MWCNTs在PVA内部呈定向线性排列。有效导热通道的形成,使得MWCNTs/PVA复合纤维膜的水平导热系数显著增大,5%MWCNTs/PVA的水平导热系数为1.32W/(m·K),为纯PVA纤维膜导热系数的6.6倍。同时,MWCNTs的添加提高了复合纤维膜的热稳定性,5%MWCNTs/PVA的热分解温度达到295.7℃,比纯PVA纤维膜提高了14.4℃。利用红外热像仪探测了MWCNTs/PVA复合纤维膜应用于LED灯的散热效果,5%MWCNTs/PVA纤维膜能有效降低LED灯珠的附近温度约11℃。     

n-HA/PVA复合纳米纤维的静电纺丝制备

采用静电纺丝法制备了羟基磷灰石/聚乙烯醇复合纳米纤维。并用X射线衍射、红外光谱、扫描电镜等分析测试手段对所制得纳米纤维的结构和形貌进行了表征。结果表明,静电纺丝的纤维中聚乙烯醇的结晶度明显降低,羟基磷灰石与聚乙烯醇为物理复合;复合纤维随着羟基磷灰石含量增加,直径增大且分布均匀性降低;羟基磷灰石/聚乙烯醇质量比为2/8时,复合纤维形貌较佳。说明静电纺丝法制备羟基磷灰石/聚乙烯醇复合纳米纤维是可行的。     

静电纺丝法制备SiC纤维

以聚碳硅烷(PCS)和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为原料制得前躯体溶液,采用静电纺丝法制备出PCS/PVP前驱体纤维,经高温分解得到SiC纤维.X射线衍射证实纤维中生成了立方结构β-SiC相.采用扫描电子显微镜(SEM)对前驱体纤维及煅烧后SiC纤维的形貌进行了观察,所制备的SiC纤维直径很小,但均匀性不是很高,且表面依附一层非晶形SiO2薄膜层.     

直流电沉积法制备镍纳米线（阵列）及其磁性能研究

采用直流电化学沉积方法,在经过阶梯降压处理的多孔阳极氧化铝模板纳米级孔洞中,制备出直径约30nm,长度超过10μm的金属镍纳米线(阵列).通过场发射扫描电子显微镜,透射电子显微镜,X射线衍射仪,振动样品磁强计对所制备的样品进行形貌、结构及相关性能的表征和测试.结果表明所制备的镍纳米线排列规整,形态均匀,呈fcc结构,且沿[111]方向择优生长,易磁化方向沿纳米线长轴方向.     

聚丙烯腈静电纺丝膜表面界面聚合制备复合纳滤膜

以聚丙烯腈静电纺丝膜为基膜,哌嗪(PIP)和均苯三甲酰氯(TMC)为单体,采用界面聚合法制备新型的复合纳滤膜,并对其性能进行了表征.实验重点研究了界面聚合中参加反应单体的浓度对界面聚合的影响.并用表面全反射红外光谱(ATR-FTIR)和扫描电镜(SEM)分别对界面聚合前后膜表面化学组成和膜表面、断面的微观结构进行了表征.最后还对复合膜的分离性能进行了测试,在0.3 MPa、25℃条件下,膜的纯水通量为14 L/(m2· h),复合膜对2 000 mg/L NaCl和Na2 SO4以及10 mg/L的固绿和甲基橙小分子的截留率分别为27.92％、95.13％、93.59％和95.81％,达到了纳滤分离级别.     

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。     

气流-静电纺丝法制备尼龙6纳米纤维

本文采用自行研制的气流-静电纺丝设备制备了尼龙6纳米纤维,其设备的改进主要在于在原有的立式静电纺丝机的喷丝头上增加了气流喷射系统。经过实验确定了最佳纺丝工艺参数:纺丝液质量浓度为13%,纺丝电压为16kV,纺丝距离为10cm,气流流量为8L/min。对比气流-静电纺丝与普通静电纺丝发现,采用气流-静电纺丝不仅能制备较细、均匀的纳米纤维,而且产量更高。     

静电纺丝法制备PAN/Fe3O4磁性纳米纤维

采用化学共沉淀法制备纳米四氧化三铁,选用曲拉通X-100为分散剂,利用静电纺丝法制备PAN/Fe3O4磁性纳米复合材料。X射线衍射仪(XRD)验证了四氧化三铁在复合纳米纤维中的存在。同时使用扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)对复合纳米纤维的微观形貌和Fe3O4在纤维中的分布进行了观察,利用热重(TGA)对纳米复合材料的热稳定性进行分析;通过磁性实验分析了纳米复合材料的磁性性能。结果表明,所制备PAN/Fe3O4磁性纳米纤维成型良好,且Fe3O4磁性颗粒在纤维中分散均匀,其与PAN是物理复合。纳米复合材料具有一定磁性,并可由磁性颗粒的加入量进行控制。     

静电纺丝法制备Sr1-xLaxFe12-xCoxO19纳米纤维及其磁性研究

采用溶胶?凝胶过程和静电纺丝技术相结合的方法,制得了PVP/Sr1-xLaxFe12-xCoxO19(x=0～0.5)复合纳米纤维,经过煅烧处理过程,获得了Sr1-xLaxFe12-xCoxO19(x=0～0.5)纳米纤维.通过SEM、TEM、XRD和VSM等技术对样品的形貌、物相、结构以及磁性能进行了表征.结果表明,800℃煅烧后的Sr1-xLaxFe12-xCoxO19(x=0.5)纳米纤维的直径主要分布在80～150 nm;这些纤维在室温下都具有硬磁特性,化学组成对铁氧体的磁性能有着显著的影响,当x≥0.3时,样品中同时出现M型的SrFe12O19、LaFeO3和CoFe2O4;在适当范围内(x≤0.1),La3+-Co2+的掺杂有利于改善锶铁氧体纤维的永磁性能,相应的矫顽力、饱和磁化强度和剩余磁化强度分别为Hc=432.02kA/m,Ms=54.7A.m2/kg,Mr=28.9A.m2/kg,与传统溶胶?凝胶法在相同条件下制得的Sr0.9La0.1Fe11.9Co0.1O19粉体样品相比,磁性能也有显著提高.     

静电纺丝法制备PVA/TEOS复合纤维膜的研究

以聚乙烯醇(PVA)和正硅酸乙酯(TEOS)为原料,通过静电纺丝技术与溶胶-凝胶(Sol-Gel)方法,制备出不同反应时间的PVA/TEOS复合纤维膜。FT-IR和TEM观察表明,PVA纤维与TEOS溶胶之间形成了化学键结合,PVA复合纤维膜中的空隙被SiO2填充。XRD表明复合反应使PVA结晶能力明显降低。TG表明,复合膜具有良好的耐热性能,且随着复合时间的增加逐渐提高。力学性能测试表明,复合膜的拉伸强度在复合时间为7 h时达到最大值59.15 MPa。吸水和保水性能测试发现,随着复合时间的增加,复合膜的吸水性先增大后减小,而保水性越来越高。     

静电纺丝法制备Si/C复合负极材料及其性能表征

以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)作为高分子聚合物配体, 采用静电纺丝法制备了Si/C复合负极材料。利用PVP高温烧结形成的碳作为体积缓冲骨架, 有效地解决了硅在循环过程中的体积膨胀和粉化问题。采用X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(Raman)和扫描电子显微镜(SEM)对复合材料的晶体结构及微观形貌进行了研究。结果表明, 材料整体呈纤维状分布, 纤维直径300 ~ 400 nm, Si粒子以“麦穗状”均匀地分布在由无定形碳构成的纤维上。电化学测试结果表明, 复合材料首次充放电的不可逆容量为294.9 mAh/g, 是由于电极与电解液界面间固态电解质(SEI)膜的形成所致。另外, 复合材料在低倍率(0.1C、0.2C和0.5C)和高倍率(1.0C和2.0C)下均具有较高的库伦效率及较好的循环稳定性。     

静电纺丝聚丙烯腈基杂化复合纤维制备及其应用研究现状

聚丙烯腈是用于静电纺丝的主要高分子聚合物原料,采用静电纺丝技术制备聚丙烯腈基杂化复合纤维,或再经预氧化炭化制备纳米碳纤维的研究已取得了许多有意义的成果.为了对静电纺丝制备聚丙烯腈基有机无机杂化复合微纳米纤维及其碳纤维更深入的了解,介绍了静电纺丝的相关基本原理和技术进展.对以聚丙烯腈为主要聚合物原料,添加或不添加其他有机...     

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。