PMMA基抗静电纳米纤维的制备及其性能研究

利用强酸改性和超声分散技术使碳纳米管(CNTs)能有效分散在聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)纺丝液中,同时加入β-环糊精(β-CD),改善PMMA的亲水性,并且利用β-CD独特的内疏水外亲水又具有中空锥形结构与CNTs形成包含复合物,有利于CNTs在纺丝液中分散,通过静电纺丝制备PMMA/β-CD/CNTs功能性复合纳米纤维,然后对复合纳米纤维的表观形态、亲水性、抗静电等性能进行测试分析;结果表明:当纺丝液流量为0.3mL/h,所施加的电压为19kV,接收距离为16cm时能得到较均匀、重现性较好的复合纳米纤维;同时β-CD的加入能有效改善PMMA的亲水性,最后加入β-CD和CNTs后PMMA具备一定的抗静电性。     

静电纺PMMA/β-CD纳米纤维的制备及表征

通过静电纺丝技术成功的制备PMMA/β-CD纳米纤维.得到均匀的、重现性好的纳米纤维的最佳纺丝参数是:纺丝液流量0.2mL/h,所施加的电压18kV,接收距离15cm.我们发现β-CD能促使PMMA纺丝液在较低浓度的情况下制备出无串珠、形态均匀的纳米纤维,这归结于β-CD的加入提高了纺丝液的导电性和黏度.通过衰减全反射傅里叶变换红外光谱的研究,一些pCD分子位于纳米纤维的表面.这也表明这样的纳米纤维膜有望用作分子滤膜或作为废水处理中捕获重金属离子和有机小分子污染物的纳米过滤膜.     

静电纺Ag@MOF-5/β-CD抗菌纤维膜的制备及性能

采用水热法制备了金属有机骨架材料(MOF-5)和载银MOF-5(Ag@MOF-5),利用静电纺丝技术制备了具有三维交联网络结构的静电纺β-环糊精(β-CD)、MOF-5/β-CD、Ag@MOF-5/β-CD纤维膜。通过扫描电子显微镜(SEM)、高分辨透射电子显微镜和能谱(HRTEMEDS)仪、热重分析(TG)仪、万能材料试验机及抑菌圈法对静电纺纤维膜进行了形貌、结构表征及性能测试。结果表明:Ag@MOF-5纳米晶片中均匀负载大量直径为3～5 nm的球状银纳米粒子。静电纺β-CD纤维直径约为500 nm,分布均一,表面光滑平整; MOF-5、Ag@MOF-5加入纺丝液后,纤维直径分布不均,出现大量细丝且更为平直; Ag@MOF-5随成膜物质呈纤维状排列,大部分被成膜物包裹。纤维膜的耐热温度为250℃,MOF-5、Ag@MOF-5的加入不影响β-CD的交联过程、吸水特性及热分解温度; Ag@MOF-5的加入量可达1%(质量分数)且保持静电纺Ag@MOF-5/β-CD纤维膜的力学性能不降低。静电纺MOF-5/β-CD对两种菌的24 h抗菌性能受限,而Ag@MOF-5的加入量为0. 5%(质量分数)时Ag@MOF-5/β-CD的24 h抗菌效果达到良好。     

3-羟基丁酸-4-羟基丁酸共聚物/醋酸纤维素复合纳米纤维的制备与表征

采用静电纺丝法制备了3-羟基丁酸-4-羟基丁酸共聚物(P(3HB-co-4HB))/醋酸纤维素(CA)复合纳米纤维,并优化了复合纳米纤维的制备工艺,最终可制得直径为356nm,标准方差为0.28的复合纳米纤维。利用扫描电子显微镜、红外光谱、X射线衍射和差示扫描量热分析对复合纳米纤维进行了表征。结果表明,复合纳米纤维表面非常光滑,纤维间呈无序排列,有较高的孔隙;复合纳米纤维的结晶结构与P(3HB-co-4HB)的结晶结构基本相同,少量CA(10%)的加入能促进复合纳米纤维的快速结晶,起到成核剂的作用,从而使纳米纤维的结晶度得到提高,CA加入量过多时,结晶度下降;随着CA含量的增加,复合纳米纤维的玻璃化转变温度从46.6℃下降至21.3℃,而熔融温度变化不大,在130℃附近。     

3-羟基丁酸-4-羟基丁酸共聚物/醋酸纤维素复合纳米纤维的制备与表征EI北大核心CSCD

采用静电纺丝法制备了3-羟基丁酸-4-羟基丁酸共聚物(P(3HB-co-4HB))/醋酸纤维素(CA)复合纳米纤维,并优化了复合纳米纤维的制备工艺,最终可制得直径为356nm,标准方差为0.28的复合纳米纤维。利用扫描电子显微镜、红外光谱、X射线衍射和差示扫描量热分析对复合纳米纤维进行了表征。结果表明,复合纳米纤维表面非常光滑,纤维间呈无序排列,有较高的孔隙;复合纳米纤维的结晶结构与P(3HB-co-4HB)的结晶结构基本相同,少量CA(10%)的加入能促进复合纳米纤维的快速结晶,起到成核剂的作用,从而使纳米纤维的结晶度得到提高,CA加入量过多时,结晶度下降;随着CA含量的增加,复合纳米纤维的玻璃化转变温度从46.6℃下降至21.3℃,而熔融温度变化不大,在130℃附近。     

卤胺接枝改性β-环糊精共聚物/醋酸纤维素纳米纤维的制备与表征

β-环糊精(β-CD)作为淀粉的衍生物,具有天然、无毒、环保、价格低廉等优点,越来越受到研究者的关注。采用马来酸酐(MAH)对β-CD进行改性,得到可聚合单体(β-CD-MAH),采用过硫酸铵(APS)/亚硫酸氢钠(SBS)氧化-还原体系引发单体3-(4’-乙烯基苄基)-5,5-二甲基海因(缩写为VBDMH)与其共聚,成功制备β-CD基卤胺化合物抗菌共聚物(缩写为β-CD-MAH-VBDMH),并采用固体13C核磁和红外光谱图表征了其化学结构。将抗菌剂β-CD-MAH-VBDMH和乙酸纤维素(CA)混合,利用静电纺丝技术,制备具有抗菌功能的纳米纤维,并采用SEM对纳米纤维进行了表征,确定静电纺丝的最佳工艺。碘量滴定法滴定的最佳工艺条件下纳米纤维的氯含量表明,所制得的纳米纤维具有很好的抗菌性能。     

醋酸纤维素导电纤维膜的制备及其电热性能研究

以醋酸纤维素(CA)为原料制备静电纺丝纤维膜，研究其可纺性能。结果表明，在CA的质量分数为10%～12%,纺丝距离为10～15cm,纺丝电压为12.5～17.5kV,丙酮/DMAc溶剂配比为6∶3的纺丝条件下，可以获得粗细均匀，表面平滑，且直径小于700nm的CA纳米纤维。将制备的纳米纤维膜脱乙酰化处理后，利用原位聚合法制备聚吡咯/醋酸纤维(PPy/D-CA)复合导电膜，并对其电热性能进行测试，结果表明PPy/D-CA复合导电膜具有较好的电热性能。     

水解处理对静电纺3-羟基丁酸-4-羟基丁酸共聚物/醋酸纤维素复合纳米纤维形貌结构和性能的影响

采用静电纺丝法制备了3-羟基丁酸-4-羟基丁酸共聚物(P(3HB-co-4HB))/醋酸纤维素(CA)复合纳米纤维,研究了水解处理对静电纺P(3HB-co-4HB)/CA复合纳米纤维形貌、结构及性能的影响。水解处理后纤网结构仍然保持完整,但复合纳米纤维的平均直径有所下降,纤网结构变得更密实。在水解处理过程中乙酰基转变为羟基,随着水解时间的延长,羟基含量增加,CA分子链的结构变得规整,羟基之间的相互作用使分子链能够规整排列,从而有助于CA和P(3HB-co-4HB)的结晶。水解处理后,复合纳米纤维的热稳定性得到明显提高、材料由疏水性转变为亲水性,力学性能有较大幅度的提升,更有利于细胞的粘附。水解处理后的P(3HB-co-4HB)/CA复合纳米纤维更适宜用作生物材料应用在组织工程支架材料领域。     

表面引发聚合法制备PAN-FeCl3/PPy皮芯结构纳米纤维

利用静电纺丝法制备了含有一定质量FeCl3的聚丙烯腈/氯化铁(PAN/FeCl3)复合纳米纤维,并在表面引发聚合吡咯。利用扫描电子显微镜(SEM)对纤维的整体形貌进行表征;应用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)对纤维的化学组成进行分析;同时借助热重(TG)分析了表面引发聚合吡咯后对复合纳米纤维热性能的影响。结果表明:采用该方法制备出了以PAN-FeCl3为芯层,聚吡咯(PPy)为皮层的复合纳米纤维,且纤维表面形貌规整均匀,热性能优良。     

磷虾蛋白/海藻酸钠/聚乙烯醇复合纳米纤维的制备及表征

以磷虾蛋白(AKP)、海藻酸钠(SA)、聚乙烯醇(PVA)为纺丝原料,通过静电纺丝制备AKP/SA/PVA复合纳米纤维,系统研究了纺丝液浓度和纺丝电压对纤维形貌的影响。通过FT-IR分析复合纤维的结构,结果表明SA与AKP间存在化学反应,而与PVA是物理共混,通过红外的二阶导数和拟合分峰研究共混纤维间的氢键作用,结果表明氢键的类型及含量与纤维构成有关。通过DSC和TGA测试纳米纤维的热性能,表明纤维在250℃左右开始熔融并伴随着分解。     

二醋酸/有机改性蒙脱土复合多孔纤维的制备及其染料吸附性能

利用高挥发溶剂,采用静电纺丝技术,通过在二醋酸(CA)纺丝液中添加不同质量分数(0%、1%、2%、3%和4%)的有机改性蒙脱土(O-MMT),制备CA/O-MMT复合多孔纤维膜,通过对亚甲基蓝染料的吸附,比较纤维膜的吸附性能。通过电导率仪和黏度计分别对纺丝液的电导率和黏度进行测试;利用扫描电镜分析O-MMT加入量对制备的复合纳米纤维形貌的影响;利用傅里叶变换红外光谱证实CA/O-MMT复合多孔纤维膜的复合结构;采用透射电镜观察O-MMT在纤维中的分布;通过紫外-可见分光光度计测量复合纤维膜对染料的吸附性能。结果表明:随着O-MMT含量的增加,纤维直径变细,纤维珠节增加,但纤维膜对亚甲基蓝染料的吸附性能提高;且反应温度的升高有利于复合纤维膜对亚甲基蓝染料的降解;酸性条件不利于复合纤维膜对亚甲基蓝染料的降解。     

电纺PEI/PVP复合纳米纤维的制备与表征

利用静电纺丝技术制备了纳米级别的聚醚酰亚胺(PEI)/聚乙烯吡咯烷酮(PVP)复合纤维,考察了不同的纺丝工艺参数对PEI/PVP纤维形貌的影响。利用扫描电镜对纤维表面进行观察;通过红外光谱分析纤维中复合物间的相互作用;采用示差扫描量热分析(DSC)检测纤维的热性能。实验表明,以二氯甲烷(DCM)和N,N-二甲基乙酰胺(DMAC)为混合溶剂,体积比为5:1～6:1,聚醚酰亚胺与聚乙烯吡咯烷酮重量比为1∶1～1∶5范围内时,静电纺丝高压为12kV,流速为1mL/h时,使用混纺技术可获得表面光滑、粗细均匀的PEI/PVP复合纳米纤维,纤维直径在400～700nm之间。红外光谱和DSC结果表明,聚合物之间通过氢键作用、静电吸引发生相互作用而复合形成纳米纤维,并且复合纤维良好的保持了PEI优异的热稳定性。     

PVDF/SiO_2原位复合纳米纤维膜的制备及性能研究

采用原位复合溶胶-凝胶法配制复合纺丝液,通过高压静电纺丝制备出PVDF/SiO_2复合纳米纤维膜。采用FTIR分析了PVDF与SiO_2分子间的相互作用,并通过TEM表征了纳米二氧化硅的具体分散状态。研究了纳米SiO_2的加入对膜的热性能、结晶行为及力学性能的影响。结果表明,原位复合溶胶-凝胶法使纳米SiO_2在PVDF中具有良好的分散性,由FTIR可知在纳米SiO_2与PVDF分子间形成了C-O-Si键,使纳米粒子与PVDF基体形成了一定的结合力,进而提高了纤维的强度,且对纤维的热性能及结晶行为也产生了一定的影响。     

偕胺肟化聚丙烯腈-β-环糊精纳米纤维膜的制备及其吸附性能

利用聚丙烯腈(PAN)和β-环糊精(β-CD)原料,采用盐酸羟胺原位偕胺肟改性和静电纺丝技术,一步合成制备出偕胺肟聚丙烯腈(AOPAN)-β-CD纳米纤维膜.以纤维膜的形貌和对铀的吸附量为评价指标,优化了改性制备工艺条件.通过SEM、FTIR、表面张力仪等对纤维的形貌、组成和性能进行表征.结果表明,当氰基与羟胺摩尔比为...     

环糊精/聚苯乙烯超细复合纤维膜的制备及其吸附性能研究

采用静电纺丝技术分别制备了不同种类和含量的环糊精/聚苯乙烯(CDs/PS)超细复合纤维膜并研究了其吸附性能。利用扫描电镜(SEM)、红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)等测试手段对纤维的形貌、组成和结晶性能进行了表征。通过紫外吸收光谱(UV)研究了复合纤维对对硝基苯酚的吸附,发现纤维的吸附性能与环糊精种类和含量有密切关系。在相同的环糊精含量时,复合纤维的吸附性能顺序为β-CD/PSα-CD/PSγ-CD/PS;而在相同的环糊精种类时,则纤维的吸附性能随环糊精含量增加而增大。     

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。     

原位聚合法制备PANI-TSA/PA6核壳纳米纤维

以静电纺丝技术制备出尼龙6(PA6)纳米纤维,并以该纳米纤维为模板,采用原位聚合法进行对甲苯磺酸(TSA)掺杂的聚苯胺(PANI)的合成,制备PANI-TSA/PA6核壳结构复合纳米纤维。应用傅里叶红外变换光谱测试仪(FT-IR)、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)对纤维的结构进行了表征;利用热重测试仪(TG)对纤维的热性能进行了表征。结果表明,采用该方法制备出了以TSA-PANI为壳、PA6为核的复合纳米纤维,且纤维形貌规整均匀,热性能优良。     

柔性PMMA/TiO_2复合超细纤维的制备及表征

利用静电纺丝技术制备出聚甲基丙烯酸甲酯/钛酸四正丁酯(PMMA/TBT)复合超细纤维膜,并通过水热法处理得到PMMA/TiO_2柔性复合纳米纤维膜。通过傅里叶红外光谱(FT-IR)、热失重分析法(TGA)、X射线衍射法(XRD)等手段对PMMA/TiO_2复合纳米纤维膜进行表征,借助扫描电子显微镜(SEM)、全自动比表面积及孔隙分析仪(BET)对该材料的形貌结构、孔隙结构进行分析,最后探讨了所制备的纳米纤维膜的光催化降解能力,综合分析了pH值对水热法制备PMMA/TiO_2复合纳米纤维膜的形貌、结构及性能的影响。结果表明,成功制备出了比表面积较大,催化活性较高的PMMA/TiO_2复合纳米纤维膜;在水热反应过程中pH=8时,得到的PMMA/TiO_2复合纳米纤维膜中TiO_2晶型为锐钛矿型,且比表面积较大,对拟污染物亚甲基蓝的脱色率达到95%。     

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。     

醋纤基载药纳米纤维药物活性评价

采用静电纺丝制备了载药量均为20%的单层结构醋酸纤维素(CA)纳米纤维膜、多层结构醋酸纤维素/聚乳酸(CA/PLA)纳米纤维膜,药物选用具有抗凝血药理作用的姜黄素(CM)、阿司匹林(AS)。以复钙化凝血时间、溶血、动态凝血、血小板粘附实验对醋纤基载药纳米纤维复合体系的抗凝血药物活性进行了评价。结果表明,载药膜复钙化时间延长大于27s,溶血率均小于5%,内源性凝血因子被激活程度低,醋纤基载药纳米纤维复合体系的抗凝血性良好,纯CA纳米纤维膜的血液相容性得到了显著改善,药物在经过高压静电纺丝后,仍保留药物活性。