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。     

静电纺丝法制备陶瓷中空纳米纤维的研究进展

陶瓷中空纳米纤维具有特殊的纳米一维管式结构, 在微电子、应用催化、气体传感器和光电转换等领域具有良好的应用前景。本文综述了静电纺丝法制备陶瓷中空纳米纤维的最新研究进展, 主要包括同轴静电纺丝法、单针头静电纺丝法以及后处理法在制备陶瓷中空纳米纤维方面的发展趋势, 重点介绍了单针头静电纺丝法在制备中空纳米结构上存在的相转化、气体挥发和柯肯达尔效应等机理, 并且对于陶瓷中空纳米纤维的应用前景以及不足进行了展望与总结。     

基于静电纺丝制备中空纳米纤维的研究进展

中空纳米纤维具有独特的中空结构和较大的比表面积，在吸附、催化、电化学、医药等领域具有广阔的应用前景。静电纺丝技术是制备中空纳米纤维的有效手段。随着静电纺丝工艺的不断成熟，利用静电纺丝大规模制备中空纳米纤维提上了日程。首先详细介绍了基于静电纺丝技术制备中空纳米纤维的原理和方法，探讨了现阶段基于静电纺丝技术大规模制备中空纳米纤维存在的问题以及研究现状，总结了中空纳米纤维的应用进展，最后指出了中空纳米纤维的发展方向，为推动中空纳米纤维的大规模制备及应用奠定基础。     

静电纺丝制备的ZrO2纳米纤维及其应用的研究进展

制备超细、高性能ZrO2纤维是实现其在催化、能源及环境等领域工程应用的关键。静电纺丝技术是一种近年来兴起的氧化物陶瓷纳米纤维制备新方法,能够制备直径较小、均一性高、连续性好的ZrO2纳米纤维,并且可通过控制前驱体纺丝液组成、静电纺丝工艺及热处理参数,对ZrO2纤维的组成、结构及性能进行调控。介绍了ZrO2纳米纤维制备、结构及性能方面的研究进展,并对经由原料组成、静电纺丝工艺及热处理条件调控的ZrO2纳米纤维结构、性能以及应用进行了综述和分析。     

La掺杂TiO_2电纺纳米纤维的制备及其光催化性能研究

利用静电纺丝法制备了不同煅烧温度和不同La掺杂量的La-TiO2复合纳米纤维。采用SEM和XRD等测试手段对纤维形貌和结构进行了表征。通过对亚甲基蓝MB的光催化降解实验,探讨了La的含量和煅烧温度对光催化性能的影响。结果表明:La-TiO2复合纳米纤维催化剂能有效提高催化效率,煅烧温度为600℃,1wt%La含量的La-TiO2复合纳米纤维,在紫外光范围内对有机物(MB)的降解率能够达到77.3%。     

静电纺丝纳米纤维摩擦电材料的最新进展

目的 静电纺丝纳米纤维因具有可定制的微纳结构、高的比表面积和孔隙率等优点,在摩擦纳米发电机(TENG)领域应用广泛,归纳总结静电纺丝纳米纤维的最新进展对TENG发展具有重要意义。方法 本文系统介绍静电纺丝纳米纤维摩擦电材料的发展和特点,重点描述基于静电纺丝纳米纤维摩擦电材料的TENG在不同场景中的应用。结果 静电纺丝纳米纤维材料因制备方便、电性能好及可扩展性好等独特优势,在TENG中应用广泛。结论 利用静电纺丝纳米纤维作为TENG摩擦电材料,在能量收集、自供电传感器及可穿戴电子等方面具有很大应用前景,未来可拓展到智能包装与印刷等领域。     

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。     

静电纺丝技术在超级电容器中的应用

静电纺丝是一种新型的非纺织成丝技术,具有适用材料体系广泛、纤维尺寸结构可控、工艺简便等特点,是制备连续纳米纤维的重要方法.静电纺丝技术制备的纳米纤维薄膜因具有巨大的纳米表面和网状孔隙结构可调等优势,在超级电容器领域显示出诱人的应用前景.综述了近年来静电纺丝技术在超级电容器电极材料和隔膜材料方面的研究进展,介绍了碳基、金属氧化物和聚合物电极材料高活性纳米纤维的制备方法及电化学行为,以及静电纺丝无纺布作为隔膜材料显示出的巨大优势,并总结了制约静电纺丝走向商业化的不利因素,如产率低、薄膜强度不足、喷丝不稳定等,最后介绍了近年来静电纺丝技术在结构可控、规模化制备的产业进展,并展望了其在超级电容器领域中的商业化应用前景.     

静电纺丝技术及其在各领域中的应用

随着纳米技术的飞速发展,纳米纤维技术已成为纤维科学的前沿和研究热点,并在生物医学、过滤材料、复合增强材料、催化、食品工程等领域得到了广泛应用。本文介绍了静电纺丝技术的发展简史、基本原理、主要装置和基本类型,并综述了利用静电纺丝技术制备的纳米纤维在各领域中的应用,最后讨论了静电纺丝技术制备纳米纤维存在的问题和发展前景。     

制备三维结构静电纺丝纳米纤维组织支架的方法

三维结构纳米纤维构件具有内部比表面积大、孔径大、孔互联互通、组成和结构可控、整体材料结构具有一定支撑性的优点,因此具有广阔的应用前景,特别是在组织支架方面的应用成为人们关注的焦点。静电纺丝制备的纳米纤维由于具有直径超细、表面积大、多孔、高孔隙率、与骨架细胞外基质的结构极为相似等特点,迅速发展成为一种前景非常广阔的组织工程支架材料,同时通过一定的方法可以得到三维结构的静电纺丝纳米纤维组织支架。综述了国内外通过静电纺丝工艺来制备三维结构纳米纤维组织支架的方法,包括连续不间断纺丝法、多层交替纺丝法、纺丝设备改进法、后处理法、辅助收集法、添加致孔剂法、自组装法等。     

静电纺丝纳米纤维在吸附分离领域的应用进展

静电纺丝技术作为一种简单有效的制备纳米纤维的方法,制备的纳米纤维具有巨大的比表面积,而且采用该技术制备纳米纤维具有操作简单、易于控制、成本低廉等特点,已经在生物医学领域、国防领域、吸附分离领域等取得了一系列应用进展。本文首先对静电纺丝技术做了概述;其次,对其制备原理、影响因素及应用优势等做了简要的说明;然后重点综述了静电纺丝制得的纳米纤维在吸附分离领域的应用进展,总结了静电纺丝纳米纤维存在的问题并对其在吸附分离领域的应用趋势做出了展望。     

静电纺丝纳米纤维的应用进展

近年来静电纺丝技术在制备纳米纤维领域得到了广泛应用,被认为是制备纳米纤维最简单有效的方法之一。通过静电纺丝法制备的纳米纤维具有长径比大、孔隙率高、比表面积大等优点,在过滤材料、生物医学、传感器以及其他特殊领域都有着良好的应用前景。主要介绍了近几年来国内外静电纺丝纤维在过滤吸附膜、生物医学、传感器、防护应用及其他一些特殊领域中的研究现状,并展望了静电纺丝纳米纤维的发展趋势和研究方向。     

静电纺丝法制备纳米多孔氧化物的研究进展

简要阐述了静电纺丝法制备纳米多孔氧化物的基本原理,归纳分析了近年来已成功制备出的几种纳米多孔氧化物的材料特性和制备方法,总结了静电纺丝工艺参数对制备多孔氧化物的结构和形貌的影响规律,包括聚合物及其溶液性质,电压、电极间距、液体流速等纺丝条件,以及环境等因素。详细介绍了近几年国内外静电纺丝纤维在过滤及个体防护、传感器、自清洁和催化载体及其他一些特殊领域中的研究现状和静电纺丝的两种新方法、新技术,并对其技术发展方向及产业化前景进行了分析预测。     

静电纺纳米复合纤维在气体传感器中的应用研究进展

静电纺丝是目前最快速直接制备纳米纤维的方法之一,静电纺纳米纤维因其具有大比表面积、高孔隙率及三维立体结构等优点,在多个领域都具有潜在应用价值,尤其是气体传感器领域。综述了静电纺纳米纤维在气体传感器中的应用现状,并指出了其今后的研究方向。     

静电纺纳米纤维材料在环境领域中的应用研究进展

近年来,通过静电纺丝技术制备纳米纤维材料已成为材料科学领域最重要的学术与技术活动之一。静电纺丝以其制造装置简单、纺丝成本低廉、可纺物质种类繁多、工艺可控等优点,已成为有效制备纳米纤维材料的主要途径之一。目前,利用静电纺丝技术不仅能实现多种纳米纤维材料包括聚合物、无机物、聚合物/聚合物复合物、聚合物/无机物复合物以及无机物/无机物复合物等的构筑,而且可以实现纤维多级粗糙结构、堆积密度、纤维直径、比表面积、连通性等结构特性的精细调控。各种各样的静电纺纳米纤维材料经过发展、研究和商业化,已被广泛应用于环境领域的各个方面,为许多环保难题诸如有害物质监控、污水处理、水体浮油处理等的解决提供了新的方向。结合东华大学纤维材料改性国家重点实验室近期在静电纺纳米纤维领域的研究成果,简要介绍了静电纺纤维材料的研究背景、制备技术及其在环境领域中的应用研究进展。     

高活性光催化剂纳米Ag-碳纳米管-混晶TiO_2复合纤维的可控制备

为解决TiO_2对太阳能有效利用率低、光生电子与空穴再复合率高、光催化活性低且难回收等应用难题,利用静电纺丝技术成功地制备了纳米Ag-碳纳米管(CNT)-混晶TiO_2复合纤维,并采用SEM、XRD、EDS及Raman等表征方法详细分析了材料的微观结构与组分,研究了纳米Ag-CNT-混晶TiO_2复合纤维对亚甲基蓝的光催化活性。结果表明:锐钛矿与金红石相TiO_2混晶不仅可降低材料的禁带宽度,还能减缓光生电子与空穴的复合淬灭;纳米Ag颗粒的局域表面等离激元共振可增强Ag-CNT-混晶TiO_2复合纤维的光吸收,CNT能促进光生电子与空穴的有效分离;纳米Ag-CNT-混晶TiO_2复合纤维对亚甲基蓝的首次降解率可达97.5%,且5次催化循环后对亚甲基蓝的降解率仍保持在90.0%以上。所得结论表明静电纺丝制备的新型纳米Ag-CNT-混晶TiO_2复合纤维是一种高活性的光催化剂,且容易回收,具有光降解亚甲基蓝的应用前景。     

静电纺丝技术在锂离子电池正极材料中的应用与展望

静电纺丝技术是一项新兴的制备纳米纤维、纳米带及纳米纤维膜等结构的技术,近些年来,越来越广泛地应用到生物医药、材料工程中。主要介绍了静电纺丝技术的原理、发展过程及其在锂离子电池正极材料中的应用与展望。     

静电纺丝法制备氧化物纳米纤维及其气敏特性

静电纺丝技术由于简单的装置和制备过程,以及所使用材料的多样和应用领域的广泛,被认为是制备纳米纤维材料最具发展潜力的方法.简述了静电纺丝技术和影响纺丝质量的相关因素;介绍了静电纺丝制备半导体氧化物纳米纤维的方法及纳米纤维在气体传感器领域的应用;比较了几种纳米纤维和纳米线纳米棒等气敏元件的敏感特性;最后分析了纳米纤维具有优...     

静电纺丝制备树皮状ZnO纳米纤维及其光催化降解性能研究

采用静电纺丝制备的一维氧化锌(ZnO)纳米纤维是一种常见的可用于光催化降解有机染料和重金属离子污染物的半导体光催化剂。然而已报道的纳米纤维表面较为光滑，光催化能力有待进一步提高。本研究以硝酸锌为锌源，乙醇和N,N-二甲基甲酰胺作为混合溶剂，利用静电纺丝和高温煅烧合成了表面和内部同时具有丰富孔洞的树皮状ZnO纳米纤维，并研究了其对亚甲基蓝和Cr(Ⅵ)的光催化降解性能。通过调节纺丝液中锌源的浓度，得到了不同结构的ZnO光催化剂。X射线衍射仪、扫描和透射电子显微镜测试结果表明，所制备的ZnO纳米纤维高度结晶，纤维表面均匀分布有片状结构。光催化测试表明，经过3h紫外光照射后，树皮状ZnO纳米纤维对亚甲基蓝和Cr(Ⅵ)的降解效率分别达93.6%和63.4%。