静电纺纳米纤维修饰电极的研究进展

静电纺丝纳米纤维较传统纳米材料有许多独特的性能,静电纺丝纳米纤维修饰电极的研究是其新热点;按修饰方法的不同,静电纺丝纳米纤维修饰电极分为直接修饰和非直接修饰电极两大类。综合近年来国内外的静电纺丝纳米纤维修饰电极相关研究,阐述了静电纺丝技术直接修饰电极、静电纺丝技术非直接修饰电极的相关纳米纤维材料的制备、特性及应用;指出由于静电纺丝纳米材料的多样化与优异性,静电纺丝纳米纤维修饰电极具有灵活性与灵敏性,其在生物传感器、生物芯片、染料电池等方面的应用极具开发潜力,在未来多个领域和研究中发挥重要作用。     

静电纺丝技术发展简史及应用

静电纺丝现已成为一种重要的纳米纤维成形技术,制备的纳米纤维也得到了广泛应用。介绍了静电纺丝技术的基本原理及发展历程,以及采用静电纺丝技术制备的纳米纤维品种、纳米纤维的应用领域等。采用静电纺丝技术可以制备各种不同结构和形态的纳米纤维,如有机纳米纤维、有机/无机杂化复合纳米纤维、无机纳米纤维、碳纳米纤维等;通过静电纺丝制备的纳米纤维因具有特殊结构和优异性能,在过滤材料、能源材料、生物医用材料、传感器和光催化等领域得到广泛应用。今后在完善实验室技术的基础上,应加强静电纺丝技术的产业化研究。     

静电纺丝纳米纤维的制备工艺及其应用

简述了静电纺丝制备纳米纤维的原理;探讨了静电纺丝电压、流速、接收距离、溶剂浓度等工艺条件;介绍了同轴静电纺丝制备皮芯结构的超细纤维及中空纤维技术以及静电纺丝纳米纤维毡在生物医药方面的应用。指出静电纺丝纳米纤维材料在生物医用方面具有广阔的应用前景,进一步实现低压纺丝、开发无毒溶剂,控制同轴静电纺丝纳米纤维的释放性能是今后静电纺丝的研发方向。     

静电纺丝接收装置和辅助电极的研究进展

介绍了圆柱状转鼓、凝固池、旋转圆盘框架、相对圆环、平行电极等静电纺丝的接收装置;简述了刀锋型、平行、圆筒型及其改进的静电纺丝辅助电极;分析了接收装置和辅助电极对静电纺丝制备微/纳米纤维外貌观形貌和性能的影响;通过对静电纺丝接收装置的改进和增加辅助电极,可获得不同形态和结构的微/纳米纤维。     

静电纺丝技术在超级电容器电极材料中的进展

静电纺丝技术制备的纳米纤维膜具有巨大的比表面积、孔隙结构可调等特点,在超级电容器电极领域有诱人的应用前景。概述了静电纺丝的原理、影响因素,并系统介绍了静电纺丝制备的碳基、金属氧化物基、导电聚合物基电极材料的发展现状及研究进展,并展望了静电纺丝技术在超级电容器领域的发展趋势。     

静电纺丝装置:设计静电纺丝工艺制备纳米纤维

纳米纤维可以产泛用于制备多种材料,如过滤材料、生物传感器、军用防护涂层、三维组织支架、复合材料、药物释放、敷料以及电子器件.为了制备具有所要求物理化学性能的纳米纤维,研究人员提出了多种静电纺丝工艺,如利用特别设计的收集屏、微电机械加工而成的喷嘴以及利用辅助电极稳定纺丝射流;而且,开发新的静电纺丝工艺仍在继续,目的是为了获得某种场合专用的纳米纤维.通过这些工艺,像纤维取向以及纤维网的三维结构等参数最终可以得到控制.讨论了最近提出的静电纺丝工艺,这些工艺可以赋予纤维特定的功能,同时详细叙述了使用的工艺参数与获得的纤维物理性能之间的关系,最后提出了未来的设计方向,即设计出能够制备最佳结构纳米纤维的静电纺丝装置.     

静电纺丝技术制备无机功能复合纳米纤维的研究进展

目前,静电纺丝技术是唯一能够直接、连续制备聚合物纳米纤维的方法。随着功能材料的发展,单一组分的聚合物纳米纤维在功能上已经不能满足现有的应用领域。由于一些纳米无机功能粉体在光学、电学、催化等方面具有优越的性能,因此逐渐发展成在聚合物中加入纳米级无机功能粉体,采用静电纺丝技术可以得到无机复合纳米纤维,不仅满足了原有的应用性能,而且在一些特殊的领域能够表现出更加优越的性能。为此本文概述了静电纺丝技术在无机复合纳米纤维制备方面的最新研究进展,分析了静电纺丝工艺在制备无机复合纳米纤维方面存在的主要问题。最后指出了静电纺丝技术制备硅藻土复合纳米纤维所面临的问题,以及应该采取的对策。     

PVP含量对PZT纳米纤维结构及性能的影响

采用溶胶凝胶-静电纺丝法制备PZT纳米纤维,通过XRD、SEM对不同PVP含量前驱液制备的PZT纳米纤维的物相结构及微观形貌进行表征,将PZT纳米纤维制备成压电陶瓷并测试其压电常数d33。结果表明,通过PVP含量调节PZT纳米纤维的长径比a/c可以有效地调控其烧结活性及压电性能。溶胶凝胶-静电纺丝制备PZT纳米纤维,是实现较低温度下制备较高压电性能PZT压电陶瓷的有效途径。     

静电纺丝技术及其应用

静电纺丝是一种新技术,它可制备出直径为纳米级的丝,最小直径可至1纳米。介绍了电纺丝制备原理、设备、影响纤维性能的主要工艺参数,综述了静电纺丝技术应用的最新进展,如制备长度无限可控的微米／纳米管子、超净纳米过滤材料等。     

静电纺丝技术在导热复合材料领域的研究进展

静电纺丝技术可在导热复合材料成型过程直接构筑取向结构,提高复合材料的热传导能力。文章分析了静电纺丝技术在导热复合材料制备方面的研究现状,介绍了不同类型高导热复合材料的制备方法,包括石墨烯型、碳纳米纤维型、碳纳米管型和氮化硼型等,概述了不同类型导热复合材料的导热性能。指出静电纺丝技术可以实现导热填料特定的取向排列,也可以改善填料的分散度,从而增加复合材料的导热系数,提升复合材料的导热性能。     

静电纺丝制备钠离子电池微纳电极材料研究进展

钠离子电池资源丰富,能量转换效率高,被认为是下一代大规模储能技术的理想选择之一。静电纺丝技术具有功能多样、制备可控、易操作、可量产等优点,近年来被广泛应用于合成一维微纳米结构的电极材料。综述了静电纺丝制备钠离子电池正、负极材料的研究进展,重点讨论了纺丝参数变化对电极材料微纳结构的影响规律及不同结构的电极材料在钠离子电池中的构效关系。最后,对静电纺丝储钠电极材料今后的重点突破方向作了展望。     

静电纺聚氨酯纳米纤维膜的制备及其性能研究

静电纺丝技术是制备纳米纤维膜的一种比较简单而且常用的技术。对静电纺丝技术制备聚氨酯(TPU)纳米纤维膜的最佳纺丝条件进行探索。此外,对制备的TPU纳米纤维膜进行了力学性能和介电性能的表征。结果表明,在纺丝液质量分数为12%、电压20 V、接收距离15 cm、THF与DMF的体积比为5∶1的条件下,制备的TPU纳米纤维膜表面无珠粒、纤维直径均匀,纺丝效果最佳。与纯TPU薄膜进行性能对比,TPU纳米纤维膜的断裂伸长率和拉伸强度远低于纯TPU薄膜,前者的介电常数比后者略低,但是前者的弹性模量低于后者。制备的TPU纳米纤维膜可以应用于气体过滤领域。     

静电纺丝技术及其在水处理中的应用

根据静电纺丝采用的聚合物原料的类型、静电纺丝制备的纳米纤维的特殊结构的种类、制备有序排列的纳米纤维的方法以及制备三维结构纳米纤维的进展4方面对静电纺丝技术进行了叙述,归纳了静电纺丝技术在水处理中微粒物质的、重金属污染物的去除和污染物检测方面的应用.认为目前限制静电纺丝技术发展有2个主要问题,即没有明确的理论指导,一些原理尚未搞清;制备的纳米纤维产量低下,难以工程化、规模化.     

以静电纺丝法制备纳米纤维锂离子电池隔膜

年前,北京理化所进行的“静电纺丝法制备纳米纤维锂离子电池隔膜研究”项目通过评审验收。以静电纺丝法制备纳米纤维锂离子电池隔膜,是对新型隔膜材料的制备方法和制备工艺的创新性研究,是对锂离子电池隔膜实现国产化途径的有益探索;所形成的多针喷头组控技术突破了以往单喷头静电纺丝技术制备效率低的瓶颈。具有良好的实际应用前景：特别是锂离子电池电极片表面直接喷涂纳米纤维隔膜技术具有创新性和很高的实际应用价值,     

静电纺丝制备的纳米纤维在骨组织工程中的应用全文替换

通过介绍静电纺丝技术及其发展趋势,综述了静电纺丝制备的纳米纤维在骨组织工程中的应用。根据静电纺丝溶液特点和制备方式的不同可以将其分为溶液静电纺丝、掺杂静电纺丝、同轴静电纺丝,这几种纳米纤维对骨组织修复有不同程度和类别的促进作用。通过研究这三种不同类型静电纺丝制备的纳米纤维近年来在骨组织工程中的应用,总结了其组分复合化、结构复杂化的发展趋势,并提出了目前相关研究成果虽多但很难产生质变的问题,探讨了未来的应用和发展前景。     

电纺纳米纤维取向对其特性的影响

传统静电纺丝技术制备的纳米纤维在收集装置中随机排列,取向度较低,性能较弱,限制了其应用。有序排列的取向纳米纤维已引起广泛关注。首先综述了采用静电纺丝制备取向纳米纤维的方法,从纳米纤维的导电性能、压电性能、热稳定性、力学性能和光学性能阐述了静电纺丝技术制备的纳米纤维取向对其特性产生的影响。接着,介绍了取向纳米纤维在组织工程、传感器和能源方面的应用。最后,对纳米纤维性能改善的原理进行了总结,并对其发展进行了展望。     

电纺聚丙烯腈基碳纳米纤维在超级电容器中的应用

静电纺丝法制备聚丙烯腈（PAN）基纳米纤维具有较大的比表面积、较高的机械强度、优异的纳米结构及良好的化学稳定性。以PAN纳米纤维为基础,进行多方位设计与合成的电极材料在超级电容器中表现出优异的电化学性能,具有广阔的应用前景。本文根据电极材料分类,主要综述了近年来PAN基多孔结构电极材料、杂原子掺杂电极材料以及与碳系材料、导电聚合物、金属氧化物复合等电极材料的研究进展;讨论了电极材料的结构特征、制备方法及其提高电化学性能的原理;最后指出了上述研究中存在的问题,并对未来PAN基电极材料在超级电容器的发展前景进行了展望。     

静电纺丝纤维在抗菌领域的应用研究进展

静电纺丝技术是一种特殊的纳米纤维制造工艺,该技术是一种便捷高效的制备纳米纤维的方法,具有技术成本低,工艺成熟等优点。采用静电纺丝技术制备的纳米抗菌纤维具有孔隙率高、比表面积大、纤维均匀和抗菌性能优异等特点。纳米抗菌纤维主要分为无机抗菌纤维、有机抗菌纤维和有机无机复合抗菌纤维。本文主要对这三类抗菌纤维进行总结并对未来抗菌纤维发展进行展望。     

静电纺丝制备聚丙烯腈纳米碳纤维

利用静电纺丝制备连续的聚丙烯腈纳米碳纤维;介绍了静电纺丝的原理、影响静电纺丝的主要因素以及制备纳米碳纤维、纳米活性炭纤维、纳米碳纤维复合材料的方法和原理;分析了静电纺丝产率低,难以得到单向平铺的纤维等问题,影响静电纺丝的参数主要有溶液特性、纺丝工艺参数、纺丝环境参数。由静电纺丝得到纳米聚丙烯腈纤维,然后再经预氧化和碳化制备纳米碳纤维,或把纳米纤维预氧化,经活化、碳化制备纳米活性炭纤维。并指出纳米碳纤维具有巨大的潜在应用空间。     

纳/微异构型钙钛矿氧化物电极在固体氧化物燃料电池的研究进展

开发高效、稳定、廉价的钙钛矿氧化物电极材料是固体氧化物燃料电池(SOFC)进一步商业化发展的关键。目前,研究重点仍集中在解决阳极积碳、硫毒化以及阴极氧还原(ORR)低温性能不佳等问题。最近,有研究报道,一些易还原过渡金属元素掺杂的钙钛矿可以在还原气氛中原位析出该金属并以纳米颗粒的形式"镶嵌"在钙钛矿表面形成"纳米金属–钙钛矿"复合结构。该方法制备的材料具有性能高、抗积碳能力强、可再生性好等优点。从钙钛矿氧化物本体的选择、A/B位掺杂、缺陷调整、以及拓扑离子交换、相变诱发等方面,总结了近年来关于构建纳米(析出金属颗粒)微米(钙钛矿氧化物母体)异质结构(统称纳微异构)钙钛矿氧化物纳米纤维复合电极的研究。此外,总结了具有纳米纤维状形貌的钙钛矿氧化物电极及其结构对于SOFC性能、稳定性的影响,最后提出了该类纳微异构材料的优势、不足和展望。