醋酸纳米纤维膜的制备及性能表征

为了研究醋酸纳米纤维膜的形貌及截滤性能,采用静电纺丝技术制备出纺丝液质量分数分别为11%、13%和15%的纳米纤维膜.利用原子力显微镜(AFM)、扫描电镜(SEM)及相关分析软件分析了不同质量分数纳米纤维膜的直径分布及形态.在实验范围内,醋酸纳米纤维的平均直径为200～900nm,均匀性较好,具有较好的可纺性.同时研究了纺丝液不同质量分数的纳米纤维膜的吸水和滤茵性能,测试结果表明,纳米纤维膜具有优良的滤菌性能,且随着纺丝液质量分数的提高,吸水和滤茵性能均有不同程度的下降,这与纳米纤维直径的变化是一致的.     

夹心式纳米超净化材料的制备及净化除菌性能

介绍了一种新颖夹心式纳米超净化材料的制备工艺和净化除菌性能,通过对这种新型材料过滤酵母菌浊液的过滤效率以及滤液的浊度变化值等参数的测定,表明这种新型材料过滤效率很高。并对材料净化除菌机理进行了探讨。     

二醋酸(SCA)纳米纤维的制备与性能表征

为了研究二醋酸纳米纤维的制备方法和性能,采用静电纺丝技术,选择丙酮和二甲基乙酰胺为溶剂,制备出直径分布均匀的SCA纳米纤维膜.利用原子力显微镜(AFM)和扫描电镜(SEM)及相关软件,分析纳米纤维直径分布及形态;在静电纺电压为16kV、纺丝液质量分数为11%、接收距离(C-SD)为12cm的条件下,纺出连续均匀的纳米纤维,其直径分布在200～300nm之间;对二醋酸纳米纤维膜进行透气性测试发现,纳米纤维膜的透气性与中性定性滤纸的透气性相当.     

静电纺聚丙烯腈纳米纤维膜的制备及性能研究

目前,采油废水随着石油开采难度的增加,治理难度也相应提高。采用静电纺丝技术,以聚偏氟乙烯(PVDF)、聚丙烯腈(PAN)为原料,N,N-二甲基酰胺(DMF)、N-甲基吡咯烷酮(NMP)为溶剂,制得了不同比例的PVDF/PAN纳米纤维膜。并对所做出来的PVDF/PAN纳米纤维膜的形貌和性质进行表征,优选出了最佳比例,在最佳质量比PVDF∶PAN=3∶2的基础上,优选出质量分数12%的PVDF/PAN纳米纤维膜进行实验。结果表明:此膜对采油废水的处理效果显著。     

PVA纳米纤维的水稳定性与夹心净化材料的制备

聚乙烯醇(PVA)的水溶液通过静电纺丝,可以生成直径均匀的纳米纤维,但纤维的水稳定性较差,用于液体过滤时一般需进行预处理。文中采用热处理的方法提高PVA纳米纤维的水稳定性。测试结果表明,热处理后的PVA纳米纤维结晶度有所增加;在150℃热处理10min后纤维的结晶度最大,增加了12%。处理后的纤维在水中不溶解,只发生凝集和膨胀。通过热压技术将PVA纳米纤维制成夹心净化材料,当纤维密度为5g/m2时,该夹心材料对粒径1μm的PS微球的过滤效率为95.50±1.83%。     

PEG/PVA相变复合纳米纤维的制备及其性能研究

在室温下制得了PEG/PVA相变复合纳米纤维。探讨了PVA/PEG和PEG2000/PEG4000各自不同质量分数、外加电压、接收距离、外加盐离子等参数对纤维直径和纤维网形态的影响。结果表明PEG/PVA为60/40,电压为15kV,接受距离为10cm时,成纤较好。运用DSC测试复合纳米纤维的可逆相转变特性,Tm和TC值与PEG2000/PEG4000的比例有关。     

单宁/醋酸复合纳米纤维的制备及抗菌性研究

利用静电纺丝技术制备了质量分数为11％的醋酸纳米纤维以及单宁（TA）质量分数为1％、3X、5％的单宁／醋酸复合纳米纤维膜；采用扫描电镜和傅里叶红外光谱进行了形貌表征和成分分析，用改良的振荡烧瓶法测试了纳米膜的抗菌性能。结果表明：在试验范围内均能制得连续均匀、表面光滑的纳米级纤维；TA的添加对纤维形态有影响，随着添加量的...     

单宁/醋酸复合纳米纤维的制备及抗菌性研究

利用静电纺丝技术制备了质量分数为11％的醋酸纳米纤维以及单宁(TA)质量分数为1％、3％、5％的单宁/醋酸复合纳米纤维膜;采用扫描电镜和傅里叶红外光谱进行了形貌表征和成分分析,用改良的振荡烧瓶法测试了纳米膜的抗菌性能.结果表明:在试验范围内均能制得连续均匀、表面光滑的纳米级纤维;TA的添加对纤维形态有影响,随着添加量的增多,纤维直径和CV值都有所增加;复合纳米膜中存在TA成分,证实了二者能够进行复合,有良好的相容性;单宁/醋酸复合纤维膜对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌有优良的抗菌效果,当TA含量仅为1％时,抑菌率就已达到85％以上,TA含量越大,抗菌效果也越显著.     

硼酸铵改性碳纳米纤维负极材料制备及储钠性能研究

通过合理的合成路线与微观结构设计,开发具有高比容量和柔性的钠离子电池负极材料,是当前的难点。采用静电纺丝制备自支撑碳纳米纤维膜,利用不同浓度的硼酸铵溶液对纤维膜进行改性,研究了浸渍溶液浓度和热处理温度对碳纳米纤维膜相组成、微观形貌及储钠性能的影响。结果表明：低浓度硼酸铵溶液改性并未改变纤维膜三维相互交错的空间结构,但纤维膜表面粗糙程度增加,使改性后的碳纳米纤维缺陷和活性点位增多并减小了碳层间距。采用0.02mol/L硼酸铵溶液浸渍改性和600℃热处理后得到的碳纳米纤维膜作为钠离子电池自支撑负极时,可获得最优的储钠性能。在100mA/g电流密度下,该电池初始充比容量为354.7mAh/g,循环100周后电池的可逆充放电比容量为316.8mAh/g,表现出优异的储钠性能。     

纳米尼龙丝的制备及性能

用静电纺丝这种制备直径在纳米级到微米级间超细纤维的新技术，成功地制备出纳米级尼龙6纤维丝及其平行丝。研究了纺丝过程中的工艺参数对纤维形态的影响，以及尼龙6电纺丝的力学性能。     

天然纤维素/聚丙烯腈抗菌纳米纤维的制备与表征

为了拓展天然纤维素材料的应用,在综合国内外对天然纤维素材料、纳米材料和抗菌材料相关研究的基础上,首先,利用LiCl/二甲基乙酰胺(DMAC)溶剂体系配置了不同共混比例的天然纤维素/聚丙烯腈纺丝液,采用静电纺丝技术制备了纤维素/聚丙烯腈纳米纤维。然后,用铜氨溶液对纳米纤维进行了抗菌处理,制备了具有一定抗菌功能的纤维集合体。最后,采用SEM观察不同共混比例下纳米纤维的微观形貌;采用TG和DSC表征其热性能;采用FTIR和表面接触角测量仪表征共混后纳米纤维的化学组成和亲水性的变化;采用振荡法测定纳米纤维的抗菌性能。结果表明:通过静电纺丝技术可制得直径在200~400nm范围内的纤维素/聚丙烯腈纳米纤维。随着纤维素含量的提高,纳米纤维的表面越来越粗糙,粘连愈加严重,且直径离散度也变大。当纤维素与聚丙烯腈的共混质量比大于75∶25时,纤维的直径标准偏差由纯聚丙烯腈纤维的100nm以下变为150nm以上。纤维素/聚丙烯腈纳米纤维具有良好的热性能,与纯纤维素纳米纤维相比热稳定性有一定提高,当纤维素与聚丙烯腈的共混质量比为25∶75时热稳定性最好。纤维素/聚丙烯腈纳米纤维的亲水性优于普通医用纱布的。经过铜氨溶液抗菌处理的纳米纤维具有良好的抗菌性能,对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑菌率分别为82%和75%。     

Characterization and mechanical properties of electrospun cellulose acetate/graphene oxide composite nanofibers

Graphene oxide incorporated cellulose acetate composite nanofibers were prepared via an electrospinning technique. The weight percentage of graphene oxide varied from 0.05 to 1.5 wt.% in the polymer solution. The morphologies and crystal structures of the resultant composite nanofibers were investigated by scanning electron microscopy and X-ray diffraction. The specific interaction was demonstrated by Fourier-transform infrared spectroscopy. Tensile test was performed to measure the mechanical properties of the prepared cellulose acetate/graphene oxide composite nanofibers. 1.5 wt.% cellulose acetate/graphene oxide composite nanofibers showed the highest tensile strength and Young's modulus.     

醋酸纤维素正渗透膜的制备及其性能研究

以醋酸纤维素(CA)作为成膜材料,以聚酯筛网作为支撑材料,利用相转化法制备正渗透膜,考察了正渗透膜制备过程中的影响因素,包括铸膜液中聚合物浓度以及制膜过程中环境湿度、凝胶浴温度及热处理温度对正渗透膜性能(水通量和截盐率)的影响规律。并利用SEM表征了膜表面和断面的形貌。结果表明,在原料液为0.1mol/L NaCl,汲取液为4mol/L葡萄糖,原料液面向分离层,室温的测试条件下,当聚合物浓度为10.4%、在60℃下热处理、凝胶浴温度为15℃、环境湿度为90%时所制备的正渗透膜通量为9.7～10.3L/(m2.h),截盐率在93%以上。     

Smoothening electrospinning and obtaining high-quality cellulose acetate nanofibers using a modified coaxial process

The present research investigates a modified coaxial process for smoothening electrospinning of cellulose acetate (CA) and obtaining its nanofibers with high quality. With 11 w/v% CA in mixed solvent of acetone and N,N-dimethylacetamide (DMAc) (v:v, 3:1) as electrospinnable core fluid, different solvents (acetone, DMAc and their mixture) are taken as sheath fluids to conduct the modified process. SEM observations demonstrate that the modified process is effective in retarding the clogging of spinneret for a smooth electrospinning and in obtaining high quality CA nanofibers in terms of structural uniformity, diameters, and their distributions. The mechanism about the influence of sheath fluid on the process and the formation of nanofibers is discussed. The key for the modified coaxial process is the reasonable selection of sheath fluids and a sheath-to-core flow rate ratio matching the drawing process of core CA fluid during the electrospinning. The present paper provides a simple method to implement the modified coaxial process for smoothening the electrospinning and obtaining polymer nanofibers with high quality.     

Sustained-release multiple-component cellulose acetate nanofibers fabricated using a modified coaxial electrospinning process

Two drawbacks of the traditional electrospinning process when used for producing nanofibers for drug release are that clogging of the spinneret is often experienced, and the fibers produced often exhibit a tailing-off of drug release over sustained periods. The present study investigates the preparation of ferulic acid (FA) sustained-release cellulose acetate (CA) nanofibers, in which a third component, polyvinylpyrrolidone (PVP), was included into the nanocomposites for an improved sustained drug release profile. A modified coaxial electrospinning process, in which only organic solvent N,N-dimethylacetamide was used as a sheath fluid, was exploited for a smooth and continuous fabrication of multiple-component nanofibers. Under an applied voltage of 16 kV and an optimized sheath-to-core flow rate ratio of 0.11, three types of FA/PVP/CA composite nanofibers (with varied of PVP content) were generated. These nanofibers had higher quality in terms of size and distribution of nanofiber diameter, as indicated by FESEM images. Analysis of double- and triple-component nanofibers by XRD, DSC, and ATR-FTIR confirmed the compatibility of components producing homogenous fibers in both cases, but the triple-component nanofibers exhibited better release profiles over sustained periods than the double-component nanofibers in terms of release completeness, reduced tailing-off, and adjustable release rates. The modified coaxial process and the resulting multiple-component nanocomposites should provide a new way for developing novel drug sustained materials and drug delivery systems.     

高取代度氰乙基纤维素与二醋酸纤维素共混中空纤维纳滤膜的研制

采用高取代度氰乙基纤维素与二醋酸纤维素共混为膜材料,丙酮、二氧六环混合溶剂,以有机醇为主、加入适量其他添加剂为致孔剂,通过冰水凝胶浴干湿法纺丝,制得性能良好的中空纤维纳滤膜,该膜在给水质量浓度1 800 mg/L、操作压力为0.6 MPa、水温25℃条件下,对二价盐CaCl2、一价盐NaCl的水溶液的脱盐率分别大于90%和小于60%,水通量均大于3.5 mL/(cm2.h).还讨论了膜液的组成和纺丝条件对膜性能的影响.     

醋酸纤维素氨基甲酸酯膜材料的制备与表征

利用尿素对醋酸纤维素(CA)进行浸泡预处理,然后移入邻二甲苯惰性体系中进行反应,探讨合成过程中的影响因素,结果表明,预处理过程中尿素的质量分数为25%,预处理温度55℃,预处理时间5 h,反应时间3.5 h时,所得醋酸纤维素氨基甲酸酯(CAC)取代度可达到0.1.FT-IR表征可以证明成功合成出了CAC.用制备的CAC进行铸膜,CAC膜的拉伸强度及水通量要优于CA膜,同时研究得出随着取代度的升高,CAC膜的拉伸强度及水通量呈上升趋势.     

静电纺纤维素纳米晶体/壳聚糖-聚乙烯醇复合纳米纤维的制备与表征

通过探索纤维素纳米晶体（CNC）添加量对壳聚糖-聚乙烯醇（CS-PVA）基体性能的影响,为静电纺CNC/CS-PVA复合纳米纤维的制备提供理论支撑。以CNC、CS和PVA为原料,采用静电纺丝法成功制备不同CNC含量（质量分数）的静电纺CNC/CS-PVA复合纳米纤维,并通过SEM、TGA和FTIR等分析手段对CNC/CS-PVA复合纳米纤维的微观结构和性能进行了表征。结果表明：添加CNC后静电纺CNC/CS-PVA复合纳米纤维直径变大,表面变粗糙,力学性能和热学性能提高;随着CNC含量的增加,静电纺CNC/CS-PVA纤维的杨氏模量（E）和抗拉强度（σ）先增强后减弱,而外延起始温度继续上升。当CNC含量为3wt%时,静电纺CNC/CS-PVA复合纳米纤维力学性能最好,相比于CS-PVA复合纳米纤维,E和σ分别提高了43.9%和24.8%;当CNC含量为20wt%时,静电纺CNC/CS-PVA复合纳米纤维直径分布不均匀,可以观察到单根纤维表面存在少量的球状结构物质,同时外延起始温度达到328.83℃;FTIR分析得出,CNC与CS和PVA之间只存在分子间的相互作用而没有发生化学反应;随着溶液的酸性减弱,碱性增强,不同CNC含量的静电纺CNC/CS-PVA复合纳米纤维稳定性逐渐提高,而CNC含量对其稳定性影响不大。     

聚乙二醇改性纳米纤维素/聚乙烯醇复合水凝胶的制备及性能

通过酸碱处理和机械研磨结合的方法制备纳米纤维素(CNFs),并利用冻融循环法分别制备了聚乙烯醇(PVA)和纳米纤维素/聚乙烯醇(CNFs/PVA)复合水凝胶,以及聚乙二醇(PEG)改性PVA和CNFs/PVA复合水凝胶。考察不同配方下复合水凝胶的微观形貌变化,并对复合水凝胶的溶胀性能、压缩强度及热稳定性能进行研究。结果表明,CNFs与PEG对PVA水凝胶的微观形貌均有改善作用,加入PEG后形成的PEG/PVA凝胶产生明显的三维网络结构。当PEG与CNFs同时加入到PVA凝胶后形成的CNFs-PEG/PVA凝胶具有均匀的互穿孔洞结构,此时复合水凝胶的孔隙率最高((67.5±4.3)%),溶胀度最好(980%),且压缩强度较PVA水凝胶也有所提升。PEG对复合凝胶的热稳定性无影响,而加入CNFs后,CNFs-PEG/PVA复合凝胶的初始热分解温度从235℃上升至300℃,显著提高了PVA凝胶的热稳定性。