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。     

静电纺丝技术在过滤中的应用进展

静电纺丝技术制备的纳米纤维,具有高比表面积、大孔隙率和三维互通孔道,被认为是一种前景很好的过滤分离介质.本文对电纺丝在过滤中的应用做了综述,简要介绍了电纺丝应用于过滤的国内外发展及现状,特别是产业情况.目前,电纺丝过滤介质研究和应用主要集中在空气、液体、亲和膜及功能过滤膜等几个方面.     

静电纺丝纳米纤维催化剂在环境治理中的应用进展

静电纺丝纳米纤维催化剂具有较高的催化活性且易回收再利用,已广泛地应用于环境治污,具有一定的应用前景。简述静电纺丝纳米纤维催化剂的制备方法,分析了纤维膜孔径大小、纤维立体结构等纤维形貌结构对纳米纤维催化剂催化性能的影响,详细论述了纳米纤维催化剂在光催化降解、电催化降解以及类Fenton反应催化降解等环境治污领域的应用研究进展。     

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。     

静电纺丝制备纳米纤维及其工业化研究进展

针对静电纺丝技术从实验室走向工业化还存在产率低的问题,重点分析了为提高生产效率而采用的多针头纺丝和无针头纺丝等批量化生产方法,简述了静电纺丝的基本原理和实施方法,介绍了静电纺丝制备聚合物纤维、无机物纤维、同轴及中空纤维的情况和特点。随着对静电纺丝方法、设备、工艺和材料研究的深入,通过对高压静电场分布的控制采用多喷头组合方式和无针滚筒方式将成为产业化制备纳米纤维的有效手段。通过控制高压电场分布利用提高效率后的单孔纺丝方法制备出了长、宽、厚分别为1000mm、350mm、1.28mm的芳纶1313纳米纤维布。最后对静电纺丝工业化规模制备纳米纤维材料进行了展望。     

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。     

静电纺丝制备纳米纤维及其装置的研究进展

静电纺丝技术是一种简单有效的制备纳米纤维的新方法.评述了静电纺丝制备不同类型纳米纤维的研究动态,并着重概述了其装置设计和改进的研究进展.相关研究表明,调整接收装置和液体传送装置,以及采用多喷头组合的方式有望成为电纺丝可控制备纳米纤维及其产业化的有效手段.     

静电纺丝纳米纤维及其复合材料在环境治理领域的应用进展

由静电纺丝法制备的纳米纤维具有多种优异性能,被广泛应用于环境治理领域。介绍了静电纺丝的工作原理、装置结构以及电纺丝纤维的优良特性,重点综述了以电纺丝纤维为载体与金属光催化剂TiO₂、ZnO、Cu₂O、MoS₂等和非金属光催化剂石墨相氮化碳(g-C₃N₄)等复合材料体系,论述了其在光催化氧化中的应用进展;及电纺丝纤维在过滤、吸附和其他环境治理领域(传感器、降噪、个体防护)的应用;并对其未来发展方向进行了展望。     

电纺丝制备纳米纤维及其应用

电纺丝技术是利用高压静电将聚合物或具有粘弹性的溶液制备成纳米级直径纤维的一种加工技术。电纺丝纤维膜由于其高比表面积、良好的生物仿生性能,在生物组织工程支架、药物载释、伤口修复等方面有较高的应用价值。近年来,大量文献报道,通过对电纺丝装置以及纺丝过程参数的改进和优化,制备出功能化和具有特殊结构的纳米纤维材料。本文从电纺丝装置的改进、纺丝过程优化等方面简述了电纺丝技术的进展。概述了电纺丝法制备特殊结构的纳米纤维的方法,及其在生物组织工程、药物载释等方面的应用。     

电纺纳米纤维构建组织工程支架研究新进展

电纺是制备纳米纤维的有效方法.纤维直径通常介于数十纳米至数微米之间,与细胞外基质中胶原等纤维支架的尺寸相近.采用天然高分子或合成高分子电纺纤维构建组织工程支架,可以仿生细胞外基质的结构乃至生物学功能,利于细胞的黏附、分化和增殖,引导组织的再生与修复,成为组织工程支架的研究热点.大量研究报道显示,电纺纳米纤维支架可以提供理想的细胞黏附、增殖和分化微环境.简要介绍了静电纺丝技术以及电纺纳米纤维的特点,重点总结了近几年来电纺纳米纤维在构建皮肤、血管、神经、骨与软骨等组织工程支架的研究进展,并展望了纳米纤维支架的应用前景.     

含有石墨烯和纳晶纤维素的聚氨酯复合纳米纤维

以N,N-二甲基甲酰胺/丙酮(DMF/CP)为混合溶剂,纳晶纤维素(NCC)辅助还原的氧化石墨烯(r GO)和热塑性聚氨酯(TPU)为原料,采用静电纺丝法制备了rGO/TPU复合纳米纤维,通过扫描电子显微镜、透射电子显微镜、激光粒度仪观察了rGO、NCC、复合纳米纤维膜的尺寸和形貌结构,并测试分析了纳米纤维膜的力学性能、热性能和亲水性。结果表明,当m(rGO)/m(TPU)=1.5/100时,复合纳米纤维表面光滑、直径均一,相应的复合纳米纤维膜断裂强度最大(31.98MPa),比纯TPU纳米纤维膜断裂强度(7.92 MPa)提高了303.79%。此外,随着rGO和NCC的加入,复合纳米纤维膜的热稳定性和亲水性增强。     

静电纺再生丝素纳米纤维:纤维直径分布与力学性能

采用静电纺丝的方法研制了再生丝素纳米纤维(ERSF)膜,纤维直径为50～1000nm.将脱胶后的桑蚕丝溶解在摩尔比为1:2:8 的60℃CaCl2/CH3CH2OH/H2O三元体系中,将该溶液冷冻干燥后溶解在98%的甲酸中得到再生丝素溶液,对其进行静电纺丝.研究了不同纺丝条件下,静电纺再生丝素纤维的直径分布.研究发现:在一定的电压和喷丝头与接收屏的距离(C-D)下,7wt%是具有良好可纺性的临界浓度.纤维的直径随着溶液浓度的增加而增大,随着C-D的增加而减小,并且在C-D较大时可以获得较均匀的纤维.电压是另一个影响纤维直径的重要因素,当电压高于某一数值时,可以纺得细而均匀的纳米级再生丝素纤维.在9wt%,12cm C-D and 15KV 的纺丝条件下,80%的纤维直径在50～150nm之间.由于所纺得的再生丝素纤维膜在水中会产生收缩,因此用甲醇和丙酮对其进行处理.力学性能是影响纤维膜实际使用的重要性能,我们测定和分析了静电纺再生丝素纤维膜处理前后的力学性能.     

静电纺PET纳米纤维填料对酸性金黄G的过滤研究

利用静电纺丝技术制备了PET纳米纤维填料,絮凝-纳米纤维填料法处理染料废水中的酸性金黄G.研究了絮凝剂浓度、絮凝沉降时间、纳米纤维的结构等因素对酸性金黄G去除率的影响.采用扫描电镜(SEM)、紫外光谱仪(UV-vis)、红外光谱仪(FT-IR)进行检测及表征.实验结果表明,不加絮凝剂预处理,过滤75min后纳米纤维填料对酸性金黄G的去除率下降至47.5％.采用絮凝-纳米纤维填料法处理染料废水,去除率最大可达100％.而絮凝剂浓度为10mg/L时,过滤75min后去除率下降至87.5％;絮凝剂浓度700mg/L时,过滤75min后去除率仍可达到100％.     

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。     

柞蚕丝素水溶液静电纺纳米纤维的制备

柞蚕丝素具有优良的生物相容性、低的生物免疫反应、细胞亲和性等特性,是一种性能优越的潜在生物医学材料。本文以我国特有的柞蚕丝为原料,以水作为溶剂,通过静电纺丝技术制备了柞蚕丝素纳米纤维。并利用SEM、XRD、DSC、核磁共振等测试手段研究了柞蚕丝素水溶液静电纺纳米纤维的形貌、构象、结晶结构等。研究表明:柞蚕丝素水溶液静电纺丝的最佳浓度为29%～31%(w/w)、所得纤维的直径范围在217～717nm之间,构象以无规卷曲和α-螺旋为主,水蒸气处理后,纤维构象由α-螺旋向β-折叠转变。