柔性ZrO2纳米纤维膜的制备及其应用研究现状

针对现有制备方法获得二氧化锆(ZrO₂)纳米纤维膜柔性不足的问题,综述了近年来利用静电纺丝技术在制备柔性ZrO₂纳米纤维膜方面的研究进展。基于现有研究成果,从前驱体溶液、静电纺丝工艺和煅烧温度3方面系统阐述了静电纺制备柔性ZrO₂纳米纤维膜的工艺流程,并概述了纤维形貌、孔隙结构和晶体结构对柔性ZrO₂纳米纤维膜的影响,介绍了柔性ZrO₂纳米纤维膜在能源、生物等领域的应用。最后指出:采用静电纺丝技术制备的柔性ZrO₂纳米纤维膜具有比表面积大、耐热性高等一系列优异特性,但仍存在纤维膜韧性相对较差的缺陷,尚无法满足实际工况要求;提高柔性ZrO₂纳米纤维膜的整体力学性能,并进行批量化制造,以满足实际应用是未来研究的重点。     

不同维度纳米纤维素基复合材料的制备及其在储能器件中的应用

纳米纤维素是一种可持续的绿色纳米材料,独特的结构使其成为发展下一代高效、环保储能器件的新选择。采用原位聚合、共混、层层自组装等方法可将纳米纤维素与碳材料、导电高分子、无机纳米粒子、过渡金属氧化物等光电材料复合形成具有导电和储能效应的多功能纳米复合材料。本文对不同维度的纳米纤维素基复合材料的制备方法及其在储能器件中应用的最新研究进展进行了综述并介绍了纳米纤维素基复合材料在储能领域未来发展中亟待解决的问题和发展方向及重点。     

纤维素静电纺丝及其难题

静电纺丝是一种常见的连续生产纳米级纤维(直径在几微米到几纳米)的技术。它是将纳米纤维制成各种结构形式,如非织造织物膜、取向纤维束及三维结构支架的最常用方法。这些材料由于其被提升的性能,可应用于工业用纺织品、医用纺织品、防护材料、储能设备、农业、电器、光学设备等特殊领域。纤维素作为一种来源丰富的生物可降解、生物相容聚合物,引起研究者们的强烈兴趣,纳米织物中纳米纤维素纤维的广阔前景也显示其应用广泛。研究涉及了纤维素静电纺丝的历史、近况及前景。     

静电纺锡/聚丙烯腈纳米纤维膜制备与表征

将纳米锡(Sn)与聚丙烯腈(PAN)共混,采用静电纺丝法制备Sn/PAN纳米纤维膜并进行炭化处理。使用扫描电子显微镜、透射电子显微镜和X射线衍射法对纤维平均直径、直径分布、Sn在纤维上的存在情况以及Sn加入到PAN中静电纺丝后的结晶程度进行表征,将炭化后的纤维膜直接制成锂离子电池负极,测试其电化学性能。结果表明:随着纺丝电压升高或固化距离增大,纤维直径减小;当静电纺丝电压为14 kV,固化距离为14 cm时,纤维平均直径较小,分布最均匀;炭化后纤维变细;Sn加入到PAN中静电纺丝后发生团聚,结晶程度明显下降;Sn/PAN作为锂离子电池负极材料,具有良好的储能性能。     

静电纺丝法制备高效空气过滤材料的研究进展

为更好地通过静电纺丝技术制备高效空气过滤材料,促进静电纺丝纳米纤维膜在高效空气过滤领域的产业化应用,全面综述了近年来国内外关于静电纺丝技术制备高效低阻和功能型高效空气过滤材料的最新研究成果。对具有球状、纳米蛛网结构的三维立体高效低阻滤材、驻极体增强高效低阻滤材,以及具有耐高温、抗菌和可降解特性的功能型滤材进行了重点介绍,并回顾了其研究进展,分析和讨论了现有研究中存在的问题和不足。认为静电纺丝纳米纤维膜具有生产工艺简单高效、结构可控、分离精度高、适用性广泛等显著优势,在高效空气过滤领域的发展和应用前景十分广阔。     

纤维素静电纺丝及其衍生纳米纤维在生物医学中的应用研究进展

纤维素具有生物相容性、生物可降解性和与其他物质的高亲和力等优点，通过静电纺丝技术将纤维素与其他聚合物进行混纺，可以获得具备生物降解性、生物相容性、低免疫原性和抗菌活性等多种性能的纳米纤维材料，非常适合生物医学应用。本文综述了近年来国内外通过静电纺丝制备纤维素及其衍生纳米纤维的研究进展，主要介绍了纤维素及其衍生纳米纤维在组织工程支架、伤口敷料、药物释放/传递领域、抗菌领域和医疗器械等领域的研究进展，分析了存在的问题并展望了未来的研究趋势。     

静电纺丝纳米纤维的应用研究进展

静电纺丝技术是目前制备纳米纤维的较优方法,制备的纳米纤维具有比表面积大、直径小、孔隙率高等优点,在过滤材料、生物医学、电子元件等领域都有着良好的应用前景。综述了近几年来国内外静电纺丝纤维在过滤材料、生物医学、电子元件等领域中的应用研究现状。总结了静电纺丝纳米纤维面临的问题,并展望了静电纺丝纳米纤维的发展趋势。     

制备纳米纤维的静电纺丝接收器研究进展

静电纺丝是制备纳米纤维的重要方法,在众多领域具有较强应用价值,引起广泛关注。所得纳米纤维的取向和结构对其性能有重要影响,近年来研究主要集中于如何获得结构不同、形态各异的电纺纤维材料,以满足不同领域的使用要求。接收器作为静电纺丝装置的重要部分,决定电纺纤维的分布与组合。目前,通过对接收器进行改进已经能够制备三种基本结构电纺纤维材料,分别是排列规则纳米纤维线、图案化纳米纤维膜和三维纳米纤维体。本文简述静电纺丝原理,分别对比三种类型纳米纤维结构制备中所采用的不同接收器结构特点和收丝效果。该综述可供纳米纤维材料制备、静电纺丝装置改进和静电纺丝技术应用等研究参考。     

石墨烯功能纤维

独特的能带结构赋予了石墨烯优异的热学性能、力学性能、电学性能和光学性能,使其在生物检测器件、储能材料、传感器、导电复合膜等领域具有广阔的应用前景。介绍了近年来石墨烯及复合纤维的各种制备方法和工艺,并分析对比了不同方法得到的纤维性能差异,综述了湿法纺丝、静电纺丝、电沉积法和化学气相沉积法等制备石墨烯纤维的成熟工艺,同时总结了影响石墨烯纤维性能的各种因素及其在柔性电子织物中的应用,最后对石墨烯纤维的发展方向进行了展望,为后续开展相关研究及石墨烯的应用提供参考。     

核/壳结构复合纳米纤维的制备

核/壳结构的纳米纤维是一种功能化的复合纳米纤维,制备方法有化学涂覆、表面化学结合、共混静电纺丝和同轴静电纺丝等.重点介绍利用同轴静电纺丝法制备核/壳结构复合纳米纤维,综述了同轴静电纺丝核/壳结构复合纳米纤维在组织工程、药物包覆、催化和其他领域的潜在应用价值.     

基于纳米纤维素的电催化与储能材料的研究进展

纳米纤维素是由植物纤维或细菌制备的新型生物质纳米材料,具有高比表面积、优异的物理化学性能、良好的生物相容性.由于纳米纤维素的诸多优点,可发展其在电催化及储能材料中的应用.本文主要介绍了不同种类纳米纤维素的制备方法,以及纳米纤维素基复合材料在电催化与储能材料中的研究进展,并对其应用前景进行了讨论.     

纤维素基有机-无机纳米光催化复合材料制备及其水处理应用的研究进展

为改善传统纳米粉体光催化剂易团聚导致催化活性降低,且难以重复利用等问题,针对性地开发具有高活性位点暴露、高分散性和稳定性的纤维素基光催化复合材料是推动光催化技术产业化应用的有效途径。综述了国内外纤维素基有机-无机纳米光催化复合材料的研究进展。首先从纤维素的不同制备形态角度出发,分析了纳米纤维素、纤维素膜材料、纤维素气凝胶材料与纳米光催化材料的设计合成与制备机制,重点阐述了其在环境领域的最新应用进展,最后提出纤维素基光催化材料的发展前景以及存在的问题与局限性,为纤维素基功能材料今后的规模化制备和在环境修复材料领域的广泛应用提供参考。     

纳米纤维素的制备及其在食品领域中的应用研究进展

纤维素是地球上含量最为丰富的天然有机聚合物。纳米纤维素一般以高等植物、海藻及微生物由来的天然纤维素为原料,运用酸水解、机械处理、氧化处理及酶降解等纳米化工艺而制备。原料与制备技术对于产物的微观形态、化学结构与聚集态结构影响显著。纳米纤维素的理化结构赋予其独特的宏观性质以及功能特性;加之可再生、可生物降解、安全性高等优势;近年来,纳米纤维素在食品包装、食品添加剂以及功能性食品中的应用研究方兴未艾,并已取得显著进展。本文对国内外在纳米纤维素的制备工艺、结构性质及其在食品领域的应用相关研究成果进行梳理总结,以期为基于纳米纤维素的食品科技研发工作提供参考。     

微纳米纤维素材料的微流控制备技术研究进展

为深入分析微流控技术制备微纳米纤维素材料的研究现状,促进其在各领域应用,综述了以纤维素及纳米纤维素为原料,以微流控技术为基础,结合快速冷冻法、原位界面络合法等技术,制备纤维素及纳米纤维素微球和微胶囊、纤维长丝、薄膜、微管、水凝胶的最新研究进展;针对微流控技术制备微纳米纤维素材料存在的挑战,提出了克服材料缺陷,提升微通道...     

静电纺丝技术在食品领域应用的研究进展

由于活性肽、精油及益生菌等生物活性物质易受热、光、加工和储运等外界因素的影响,如何使生物活性物质不受上述条件制约,并保持其活性已成为食品加工技术研究热点。静电纺丝技术因具有操作简便、生物活性物质包封效率高、包封过程中不产生热量、被包封物质易于释放等优点,在食品领域应用的研究日益增多。本文主要介绍了静电纺丝技术的原理、常用的包封材料、静电纺丝纤维形态的影响因素、静电纺丝技术在食品领域中的应用和展望。建议未来研究的重点主要放在开展静电纺丝无毒专用包封材料的筛选,静电纺丝纤维包封生物活性物质的体内靶向释放及其功能性评价,以及实现静电纺丝纤维的工业化连续生产上。     

基于印刷技术制备柔性微型电容器的研究进展

柔性微型超级电容器作为一种新兴的储能器件,具有充放电速度快、功率密度大、循环寿命长等优点,在可穿戴电子设备领域中具有良好的应用前景。为实现柔性显示器、晶体管、射频识别装置及可穿戴设备等柔性电子产品的协同发展,针对微型超级电容器中存在的关键问题,阐述了制备微型超级电容器的凹版印刷法和丝网印刷方法,认为丝网印刷法工艺简单、耗时短、可集成、易实现工业化生产,该技术制备的叉指结构可在有限平面内实现离子转移;针对导电油墨的核心印刷技术,分析了无机系、有机系及复合型导电油墨研究近况,总结了复合型导电油墨制备的微型超级电容器电容特性,对其应用前景进行展望。     

纳米纤维素基2D/3D重金属吸附材料的研究进展

本文综述了通过氨基、羧基、硫醇基等官能团改性纳米纤维素以及纳米纤维素和其他材料复合,制备成2D膜材料和3D凝胶材料的方法及其性能,同时也介绍了其在水环境中去除重金属离子的应用进展,并对纳米纤维素基吸附剂的制备和应用进行了展望.     

低共熔溶剂在纳米纤维素制备中的应用和研究进展

低共熔溶剂(DES)是由氢键供体和氢键受体混合而成的具有低熔点的混合物,作为一种绿色溶剂,DES在化学、材料、生物催化和生物质精炼等领域有着广泛的应用前景。由于DES可以使纤维素润胀,并减弱纤维素分子链之间的氢键结合,所以DES可以被应用于纳米纤维素的制备。而且DES容易回收和回用,可以使纳米纤维素的制备过程清洁、无污染。本文综述了DES法制备纳米纤维素的原理、工艺和研究进展,并讨论了DES法制备纳米纤维素需要注意的问题。     

纳米纤维素在食品行业中应用研究进展

概述了纳米纤维素的种类,包括微纤化纤维素、纳米纤维素晶体和细菌纳米纤维素,以及3种纳米纤维素的特性及其主要制备方法;重点介绍了纳米纤维素在食品领域的应用,主要包括其作为食品添加剂、功能性食品成分及食品包装材料等其他用途,并对其未来发展进行展望。