静电驻极PVDF-TiO2/Si3N4纳米纤维膜的制备及其空气过滤性能

为制备高效低阻、滤效耐久的纳米纤维空气滤材,利用静电纺丝工艺制备不同二氧化钛/氮化硅(TiO2/Si3N4)掺杂比例的聚偏氟乙烯(PVDF)电纺膜,再利用电晕充电的方式进行静电驻极.通过扫描电子显微镜、接触角测试仪、静电测试仪、滤料综合性能测试仪对PVDF-TiO2/Si3N4电纺膜的表面形貌、结构、疏水性、荷电性能以...     

电纺PVDF/PVDF-HFP复合纳米纤维膜及其防水透湿性能评价

通过静电纺丝技术制备PVDF/PVDF-HFP复合纳米纤维膜,然后对其进行热压处理,采用FE-SEM对其形貌进行表征,并对其力学性能和防水透湿性能进行评价.结果表明:PVDF和PVDF-HFP溶液的最佳纺丝质量分数分别为9%和12%;热压处理后PVDF/PVDF-HFP复合纳米纤维膜具有优异的防水透湿性能,当复合纳米纤维膜中PVDF与PVDF-HFP的质量比为2∶1时,其耐静水压达到7 220 mm H2O,透湿量达到7 300 g/(m2·24 h).     

热致相分离法PVDF/纳米SiO_2/石墨烯杂化中空纤维膜的制备及性能分析

为改善热致相分离(TIPS)聚偏氟乙烯(PVDF)膜的性能,以邻苯二甲酸二丁酯(DBP)和邻苯二甲酸二辛酯(DOP)组成混合稀释剂,以纳米SiO_2、石墨烯为添加改性剂,采用TIPS法制备了PVDF中空纤维杂化膜.通过扫描电子显微镜(SEM)观察所得膜形貌,并对其渗透性能及机械性能进行测试表征,研究了纳米SiO_2、石墨烯添加量对PVDF中空纤维膜结构和性能的影响.结果表明:所得膜为均质海绵状孔结构,膜外表面较光滑,内表面粗糙且疏松多孔,随纳米SiO_2添加量的增加膜内外表面水接触角均增大,膜纯水通量先减小后增大,膜孔隙率均大于70%,膜断裂强度和断裂伸长率均先增大后减小;同时添加质量分数分别为3%和0.5%的纳米SiO_2和石墨烯,石墨烯以片层形式均匀分散在膜内,膜纯水通量可达418 L/(m~2·h),相较于原膜断裂强度提高12.6%,断裂伸长率提高89.2%.     

PVDF/BaTiO3复合纳米纤维滤膜的制备及性能

为了制备高效低阻的纳米纤维空气过滤膜,采用静电纺丝技术,以钛酸钡(BaTiO_3)作为驻极体,制备了不同质量分数、不同纺丝时间的PVDF/BaTiO_3复合驻极纳米纤维膜,并对其微观结构、表面化学结构、透气性能、透湿性能、过滤性能进行了研究分析。结果发现:当BaTiO_3的质量分数为0.8%、纺丝时间为40 min时,制备的PVDF/BaTiO_3复合纳米纤维滤膜性能达到最优,此时纳米纤维滤膜的透气率最大达369 mm/s,透湿量最大达4 672.79 g/(m~2·d),过滤效率为76.8%,阻力压降为11.76 Pa,品质因子最大值达0.124 2。     

PVDF基微纳米复合过滤材料的制备及性能研究

为探究微纳米复合材料在过滤领域的应用,以聚偏氟乙烯(PVDF)为原料,N-N二甲基甲酰胺(DMF)和丙酮为混合溶剂,利用静电纺丝在线沉积技术将PVDF纳米纤维膜分别与聚丙烯(PP)纺粘非织造布、PP纱网两种微米级材料复合,制备PVDF基微纳米复合过滤材料,对比分析两种试样的微观形貌、孔隙大小及分布、孔隙率、单位面积质量与厚度、弯曲性能、透气性能及过滤性能.结果表明:与P VDF纳米纤维/P P纱网复合过滤材料相比,P VDF纳米纤维/PP纺粘非织造布复合过滤材料的孔隙分布较为集中为2.5μm2～15.5μm2,孔隙率44.2％±2.8％、弯曲刚度7.35mN·cm±0.47mN·cm、透气率358.71mm/s±30.79mm/s、过滤效率82.55％±2.25％,具有较高的过滤性能和广泛的适用范围.     

双向拉伸取向复合增强电纺膜技术

对PVDF/PA12混纺电纺膜进行热牵伸取向处理,然后将2张取向电纺膜进行90°交叉铺叠,再进行热轧粘合,所得电纺膜在大幅提升机械性能的同时,获得了准各向同性电纺膜结构.研究发现:虽然热轧粘合后过滤效率和透气性会略有下降,但所得电纺膜具有更小的孔隙尺寸、更均匀的孔隙分布,纤维排列规整,结晶度增加,纵横向机械强度均得到大幅提升.     

PVDF/PVDF混纺纳米纤维防水透湿膜的开发

利用多针头静电纺丝技术制备PVDF1/PVDF2双组份混纺纳米纤维膜,考察热轧温度对该电纺膜的表面形貌、机械性能及防水透湿性能的影响,以确定最合适的电纺膜热轧温度.采用Co-PA热熔网做热熔粘合剂,将此混纺电纺膜与防水织物进行层压复合,制备防水透湿织物,研究复合织物的抗剥离性能和防水透湿性能,并与PTFE拉伸膜层压复合织物进行对比.结果表明:在热轧温度为135℃、压力为0.3 k Pa、热轧时间为1 s条件下,双组分PVDF电纺膜拉伸断裂强度为24.22 MPa,耐静水压达到3 324 mm H2O,透湿量接近10 000 g/(m2·24 h);采用该电纺膜与Co-PA热熔胶、防水织物在135℃、0.3 k Pa条件下热轧15 s制备层压复合织物,其抗剥离强度(12.28 N/(2.5 cm))和透湿量(5 202 g/(m2·24 h))均优于PTFE拉伸膜层压织物,而耐静水压值(10 130 mm H2O)低于PTFE层压织物,但仍然可以达到商业化使用要求.     

PI/PE/PI纳米纤维基复合锂电隔膜的开发

选用热稳定性好、介电性能优良的聚酰亚胺(PI)聚合物,采用静电纺丝技术制备PI纳米纤维膜,改性后再与改性PE商业隔膜复合,制备PI/PE/PI复合隔膜,用于锂离子电池隔膜。测试结果表明,复合膜相对于商业隔膜在热安全性、电化学性能方面优于商业PP/PE/PP三层隔膜,兼具低温热闭孔性和高温热暴走性能,机械性能完全满足锂电隔膜的要求,具有良好的应用前景。     

等离子体引发PVDF纳米纤维薄膜丙烯酸的研究

采用静电纺丝制备了聚偏氟乙烯（PVDF）纳米纤维膜,利用Ar气氛等离子体为引发手段对PVDF纳米纤维膜进行表面接枝改性,最终实现了在PVDF纳米纤维膜表面接枝丙烯酸,以改善其亲水性能．并借助静态接触角测定仪、扫描电子显微镜以及红外光谱等分析手段对接枝后纳米纤维膜的表面性能进行了研究．结果表明．等离子引发丙烯酸改性能有效改善PVDF纳米纤维膜的润湿性能．     

改性PAN基纳米纤维膜的防水透气性能研究

用超声分散法对二氧化硅(SiO_2)纳米颗粒进行分散处理,加入聚丙烯腈(PAN)进行PAN的溶解,经气流纺丝工艺制备SiO_2/PAN杂化纳米纤维膜,并在空气中低温煅烧进行预氧化处理,用该方法制得的纤维膜具有良好的透气性。使用扫描电子显微镜对纤维膜表面进行观察,研究了不同SiO_2掺杂量的纤维膜表面形貌与防水透气性能的变化。结果显示,SiO_2的加入和预氧化大大提高了材料表面的粗糙度,减少了纤维膜内的微孔孔径,提高了PAN纳米纤维膜的拉伸强度,从而使预氧化SiO_2/PAN杂化纳米纤维膜具有良好的防水透气性。     

电纺GO/纤维素纳米复合膜的性能研究及分析

采用石墨烯(GO)含量分别为0%、1%、3%、5%、7%的GO/纤维素溶液纺制GO/纤维素复合纳米膜,探讨电纺GO/纤维素复合纳米膜的制备工艺及性能。对GO/纤维素纳米膜进行XRD、抗紫外、发热、电学等结构表征和性能测试,测试结果表明:GO的加入可明显改善纤维的导热性能和抗紫外性能,并且随着GO含量的增加,电纺GO/纤维素纳米复合膜的导热性能和抗紫外性能不断增加;但是也会给膜带来一些缺陷,如抗静电性能下降以及膜的强力降低。总体来说,GO/纤维素复合材料提高了普通纤维素膜的价值,使其具有了更广阔的应用前景。     

PVDF纳米纤维膜的制备及其油水分离性能

针对静电纺丝纳米纤维膜孔径偏大的问题,以聚偏氟乙烯(PVDF)为成膜聚合物,N,N-二甲基甲酰胺(DMF)/丙酮为混合溶剂制得纺丝液,采用静电纺丝技术制备PVDF纳米纤维膜,并研究聚合物浓度对纳米纤维膜孔结构及油水分离性能的影响。结果表明：增大纺丝液浓度会明显提高PVDF纳米纤维直径,使得纳米纤维直径分布变窄;当PVDF质量分数为14%时,所得PVDF纳米纤维膜具有较好的表面形貌和拉伸强度;油水分离结果表明,重油体系(二氯甲烷+水)通量最大达2 900.86 L/(m²·h),分离效率高达99.5%,高粘附油体系(玉米油+水)通量最小为32.98 L/(m²·h),分离效率仅有91.7%。在进一步的油包水乳液分离过程中,PVDF纳米纤维膜(M-3)具有的油水分离通量为7.9 L/(m²·h),分离效率高达97.6%。     

荷负电中空纤维膜用于含聚丙烯酰胺污水的处理

以聚砜中空纤维超滤膜为基体,通过紫外辐射接枝2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)制备荷负电膜,并用于含聚丙烯酰胺(PAM)污水的处理.结果表明:荷电膜通量下降率小于原膜,稳定通量是原膜的1.4倍,对PAM的去除率大于原膜,达到82%;操作压力增大,荷电膜通量衰减加快,PAM的去除率降低;随着PAM初始浓度的增大,荷电膜通量下降率先增大后基本不变;过滤不同浓度的含PAM污水,荷电膜对PAM的去除率均大于80%,COD去除率均在70%以上.在25℃,0.10 MPa下反洗20 min后荷电膜通量恢复率比原膜提高20.17%,重复使用3次后,通量恢复率仍保持在92%以上.     

PVDF/PDDA静电自组装超薄膜的制备与表征

提出了一种制备纳米量级铁电聚合物PVDF/PDDA超薄膜的新方法。聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDDA)和极化处理后的聚偏氟乙烯(PVDF)复合超薄膜是通过层与层的静电自组装(LbL-SA)方法制备的,厚度约30~150 nm,每层膜厚度约为9 nm。PVDF/PDDA多层膜通过石英晶振微天平(QCM)、红外频谱仪、原子力显微镜(AFM)进行了测试与表征。QCM表征结果表明,PVDF与PDDA超薄膜能较好地交替组装;AFM表明PVDF/PDDA聚合物超薄膜的表面均匀、薄膜致密。与PVDF厚膜的电阻性能相比,PVDF/PDDA复合超薄膜的电阻性能有了很大提高。     

高效过滤性能石墨烯复合纳米纤维膜的制备及性能分析

采用静电纺丝技术,以不同质量分数的石墨烯为增强剂,制备了不同实验参数的聚丙烯腈/石墨烯复合纳米纤维膜,观察并分析了它们的微观结构、透气性能和过滤性能,发现当石墨烯质量分数为1.0%、纺丝时间为30 min时,制备的聚丙烯腈/石墨烯复合纳米纤维膜过滤性能最优,此时纳米纤维膜的透气率达到144 mm/s,过滤效率为95.01%,阻力压降为60.76 Pa,品质因子达到较高值0.049 34 Pa^-1。     

PVDF/TiO_2复合平板超滤膜的制备与性能研究

采用自制纳米TiO2溶胶、商品化纳米TiO2粒子溶胶表面涂覆PVDF膜制得PVDF/TiO2复合膜.通过纯水通量、截留率、接触角以及抗污染性能等实验,考察了不同粒径、浓度的纳米TiO2溶胶对PVDF膜性能的影响,并利用FT-IR和SEM表征了该复合膜的微观构造.结果表明:复合膜的分离性能得到提高,且自制纳米TiO2溶胶改性的PVDF膜综合性能较优异,其接触角由改性前的85.0°降至46.0°,并且去离子水清洗50min后,通量恢复率稳定在95%以上;FT-IR分析显示,复合膜表面羟基数有所增加;SEM观察表明,在PVDF膜表面镶嵌和吸附有一定量纳米TiO2粒子使复合膜呈现出良好的抗污染性能.     

静电纺丝工艺参数对聚酰亚胺纳米纤维形貌的影响

聚酰亚胺因其具有出色的热稳定性和高的机械性能,以及良好的耐化学性和电性能而被广泛研究.利用静电纺丝技术制备了不同溶液浓度、纺丝距离纺和丝电压下的PI纳米纤维膜,得出了适宜的电纺参数,以期为进一步的研究应用提供一些有益的帮助.     

纳米溶胶对织物的抗紫外整理工艺优化

采用溶胶—凝胶法,制备了纳米TiO_2溶胶、纳米SiO_2溶胶和纳米TiO_2/SiO_2复合溶胶。以织物在365nm处紫外透过率为评价抗紫外效果优劣的指标,采用正交试验法对单一纳米溶胶和纳米复合溶胶抗紫外整理工艺进行了优化。同时通过扫描电子显微镜对整理后织物表面形貌进行了表征。结果表明,当纳米复合溶胶TiO_2∶SiO_2=2∶1、烘焙温度为150℃、烘焙时间为6min时,织物在365nm处的紫外透过率最低;经纳米TiO_2/SiO_2复合溶胶整理的织物表面形成一层干凝胶膜,填补了纤维间的空隙,使织物具有良好的抗紫外性能。     

PA6/CA复合纳米纤维膜的制备及调湿性能研究

利用电纺纳米纤维比表面积大的优势,将其应用于溶液调湿空调用电纺纳米纤维填料。采用静电纺丝技术制备聚酰胺6/柠檬酸(PA6/CA)复合纳米纤维膜,采用扫描电子显微镜(SEM)以及红外光谱(FT-IR)对纤维膜的表面形貌进行表征并解释柠檬酸改善PA6亲水性的机理,并测试其在不同温度、湿度下的吸湿性能。研究发现:膜的吸湿率随温度、湿度的升高而增大,最大可达到151.32%。     

聚酯/角蛋白纳米纤维膜的制备及其铬离子吸附性能

为提高纳米纤维膜对Cr(VI)的吸附性能,使用静电纺丝法制备聚酯/角蛋白纳米纤维膜。从羊毛中提取角蛋白并加入到聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)中以制备复合纳米纤维膜;探究了影响去除水溶液中铬离子过程的实验因素,如溶液pH值和角蛋白含量。结果表明:通过扫描电子显微镜观察吸附前后纳米纤维膜的表面可知,铬离子附着在纤维膜的表面和孔隙中;水接触角测试证明了角蛋白的加入可提高复合膜的亲水性,纳米纤维膜对铬离子的吸附性能受溶液pH值和角蛋白的含量影响,在pH值为3、聚酯与角蛋白比例为1∶1时,纳米纤维膜的最大吸附容量为78.82 mg/g;FTIR和XPS的结果表明:角蛋白的酰胺键、氨基和二硫键参与了吸附过程。