静电纺丝:聚丙烯腈炭化制备碳纳米纤维

用静电纺丝的方法制得聚丙烯腈纳米纤维,并在250℃下预氧化,850℃下炭化,得到碳纳米纤维.用扫描电镜观察了静电纺纳米纤维、预氧化后的纳米纤维和炭化后的纳米纤维表面形态结构的变化,采用X射线衍射和红外光谱法分析了原料聚丙烯腈粉末、静电纺纳米纤维、预氧化后的纳米纤维和炭化后的纳米纤维内部结构的变化.     

同轴静电纺丝制备聚丙烯腈多孔中空超细纤维

为制备较理想的多孔中空结构纤维,以聚丙烯腈/聚乙烯吡咯烷酮/N, N-二甲基甲酰胺溶液作为皮层纺丝液,先后以聚乙烯吡咯烷酮/N, N-二甲基甲酰胺溶液,聚氧化乙烯/ N, N-二甲基甲酰胺溶液和聚乙烯吡咯烷酮/乙醇溶液为芯层纺丝液,进行同轴纺丝制备复合纤维,然后分别在去离子水中经超声振荡析出水溶性高聚物,所得纤维由场发射扫描电镜（FESEM）进行表征。结果表明：以聚乙烯吡咯烷酮/ N, N-二甲基甲酰胺溶液为芯层纺丝液时,同轴纺丝并经过后处理得到的纤维孔和中空结构都比较少;而以聚氧化乙烯/ N, N-二甲基甲酰胺溶液为芯层纺丝液时只能得到具有致密的多孔结构纤维;只有以聚乙烯吡咯烷酮/乙醇溶液为芯层纺丝液时可以制备聚丙烯腈多孔中空超细纤维。     

聚丙烯腈基活性中空碳纳米纤维制备及其性能

为制备具有较高孔隙率的聚丙烯腈(PAN)活性中空碳纳米纤维(AHCNF),以自行制备的PAN为原料,经同轴静电纺丝、预氧化、炭化、活化后制备得到AHCNF,借助X射线光电子能谱仪、扫描电子显微镜、比表面积测试仪研究了致孔剂对其形态与孔结构的影响。结果表明:制备的PAN共聚物环化温度较低,环化放热较缓和,有利于预氧化的进行;炭化过程将PAN表面的碳氧单键转化为碳氧双键,而活化过程将碳氧双键进一步转化为酯基;添加致孔剂和未添加致孔剂得到的PAN活性中空碳纳米纤维横截面呈明显的中空结构,纤维壁较为致密;添加致孔剂后,活性中空碳纳米纤维的总比表面积从55.719 m²/g增加到532.639 m²/g,孔容从0.070 cm³/g增加到0.312 cm³/g,介孔平均孔径从3.408 nm增加到4.309 nm,收率从27.14%降低到9.44%。     

静电纺丝工艺参数对制备聚丙烯腈纳米纤维的影响

用静电纺丝方法纺制聚丙烯腈（PAN）纳米纤维毡,通过扫描电镜来观察纤维的直径及其形态,研究了纺丝液浓度、溶液挤出量、静电电压、接收距离等参数对纤维直径及形态的影响,实验表明纺丝液浓度、静电电压、接收距离等对纺丝效果有明显影响,溶液挤出量对纺丝效果无明显影响。     

静电纺丝多孔碳纳米纤维制备与应用研究进展

为更好地通过静电纺丝技术制备多孔碳纳米纤维,综述了近年来国内外静电纺丝技术实现工业化的可行性,静电纺丝制备多孔碳纳米纤维的方法、多孔结构类型以及多孔碳纳米纤维的应用等方面的最新进展。主要介绍了聚合物与聚合物共混以及聚合物与无机粒子共混静电纺丝多孔碳纳米纤维的2种方法的制备原理及所制得多孔碳纳米纤维的特点,并根据孔结构形状将多孔碳纳米纤维分为中空结构、介孔结构、多级孔结构和碳壳-蜂巢芯结构等类型。最后介绍了静电纺丝多孔碳纳米纤维在电化学、储氢、催化和吸附等领域的应用情况,并对未来多孔碳纳米纤维的发展前景进行了展望。     

静电纺聚丙烯腈/线性酚醛树脂碳纳米纤维电极的制备及其性能

为研究炭化温度对碳纳米纤维电极性能的影响,采用静电纺丝法制备了聚丙烯腈/线性酚醛树脂(PAN/PF)纳米纤维,然后经不同温度炭化处理得到不同结构与性能的碳纳米纤维,并制备成电极材料.对碳纳米纤维的表面形貌、比表面积、孔结构、石墨化程度和元素含量,以及碳纳米纤维电极的电化学性能进行测试与表征.结果表明:PAN/PF碳纳米...     

静电纺丝聚丙烯腈基纳米纤维在锂电池中的应用北大核心

综述了近年来国内外通过静电纺丝技术制备PAN复合纳米纤维在锂电池领域上的研究现状,主要介绍了锂电池隔膜、锂电池电解质、锂电池正极材料、锂电池负极材料以及锂电池其他领域的研究进展。研究表明,通过与其他材料复合、改性和优化静电纺丝等方法,可以改善PAN复合纳米纤维膜的离子导电性、耐高温性、化学稳定性和循环使用寿命等。制备的高性能PAN基锂电池促进了锂离子的应用发展。     

静电纺聚丙烯腈纳米纤维毡的炭化

用静电纺丝的方法制得聚丙烯腈纳米纤维,并在250℃预氧化,850℃炭化,得到碳纳米纤维。对静电纺纳米纤维、预氧化后纳米纤维和炭化后纳米纤维的表面形态结构用扫描电镜进行分析,并比较其强伸、导电性能,发现碳纳米纤维的导电性能大大增强。原料聚丙烯腈粉末、静电纺纳米纤维、预氧化后纳米纤维和炭化后纳米纤维的内部结构变化采用X射线衍射和红外光谱法进行分析。     

芯壳结构碳包覆二氧化锡纳米纤维膜制备及表征

采用同轴静电纺丝技术与溶胶凝胶法相结合制备了芯壳结构的碳包覆二氧化锡纳米纤维膜,应用扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）对纳米纤维的形貌进行了表征,并测试了纳米纤维膜的拉伸力学性能。结果表明,随着芯层、壳层纺丝速率的增大,纳米纤维的平均直径逐渐增大,纳米纤维膜的断裂强力和断裂强度逐渐增大。当芯壳层纺丝速率分别为0.3、0.6 mL ∕ h 时,制备的纳米纤维连续性更好,表面形貌光滑,粗细更均匀,芯壳结构形貌明显优于其他2组,纳米纤维膜的断裂伸长率较大。     

非针式静电纺丝工艺及其纳米纤维形态

对新型非针式静电纺丝纳米纤维的开发与抽丝形态及工作参数的设定加以探讨,以聚乙烯醇为抽丝材料,并以水为溶剂.由实验结果可知,高分子溶液浓度及工作电压均需超过一底限值才能顺利工作,在喂料轮至收集板间的收集间距为12 cm的情况下,其纤维平均直径为165 nm,标准差为49 nm,而间距在14 cm的条件下的平均直径为219...     

静电纺聚丙烯腈/石墨烯碳纳米纤维的结构与性能

为研究石墨烯和不同预氧化条件对碳纳米纤维结构的影响,采用静电纺丝法制备了聚丙烯腈（PNA）/ 石墨烯纳米纤维,然后通过预氧化和炭化处理获得碳纳米纤维。借助傅里叶红外变换光谱仪、X 射线衍射仪、差示扫描量热仪、激光显微拉曼光谱仪和扫描电子显微镜研究预氧化丝和碳纳米纤维的结构变化。结果表明：预氧化处理过程中,PNA分子发生脱氢、环化和氧化反应,最终形成稳定的梯形结构;随着预氧化温度的升高,PNA 纤维的相对环化率、芳构化指数和环化度逐渐提高;石墨烯的加入提高了碳纳米纤维的石墨化程度,对脱氢、环化反应有一定的抑制作用,从而降低碳纳米纤维的断裂程度;当预氧化温度为260 ℃时,新的纤维结构已基本形成。     

复合静电纺超细聚丙烯腈纳米纤维的制备

为获得比常规静电纺丝纤维直径更细的聚丙烯腈（PAN）纳米纤维,采用复合静电纺丝方法制备了聚丙烯腈/醋酸丁酸纤维素（PAN/CAB）复合纳米纤维,再溶解掉复合纳米纤维中的CAB组分,得到超细PAN纳米纤维并对其进行氨基化改性后用于吸附直接红23（DR23）染料。研究了PAN和CAB的混合比例、纺丝溶液质量分数和纺丝液挤出速度3个因素对所得ＰＡＮ 纳米纤维直径的影响,并比较了常规静电纺和复合静电纺制备出的PAN纳米纤维改性后的染料吸附量。实验结果表明：该方法制得的PAN纳米纤维的平均直径在50~80 nm范围内,其中当PAN和CAB的质量比为15:85、纺丝溶液质量分数为15%、纺丝液挤出速度为1.5 mL/h、纺丝电压为10 kV、接收距离为20 cm时,得到的PAN纳米纤维的平均直径为50 nm;改性后纳米纤维对DR 23的平衡吸附量达833mg/g。     

炭化温度对静电纺碳纳米纤维结构及导电性能的影响

用静电纺的方法制得聚丙烯腈（PAN）纳米纤维,在250℃对PAN纳米纤维毡进行预氧化,然后在不同温度下进行炭化得到碳纳米纤维。利用X光衍射和拉曼光谱分析碳纳米纤维的内部结构,用四探针法测碳纳米纤维毡的导电率。研究表明：随着炭化温度的提高,微晶尺寸（Lc）和石墨摩尔分数（La）逐渐增大,碳纳米纤维毡的导电性也逐渐增大。石墨摩尔分数（La）与电导率呈很好的线性关系。     

氯化锂对静电纺聚丙烯腈纳米纤维结构的影响

静电纺丝是用聚合物溶液或熔体制取纳米纤维的简易方法。当溶液完全绝缘或施加电压不够高时,静电力无法克服表明张力,纤维纺不出来。溶液中加盐后,就能克服这个问题。添加不同质量分数LiCl的聚丙烯腈纺丝液纺得纳米纤维的直径从大到小排列为:4%LiCl>3%LiCl>2%LiCl>1%LiCl。对纺得的纳米纤维内部结构采用X射线衍射和红外光谱法进行分析,发现加盐有利于静电纺丝且不会影响纳米纤维的内部结构。     

The effect of electrospinning parameters on the morphology of glass nanofibers

Abstract

Electrospinning of glass nanofibers, as one of the most important techniques for producing nanofibers, was the focus of the present research. This process was done using a carrying polymer in order to modify all important parameters of the process including the solution parameters, the electrospinning voltage, the electrospinning distance and feeding rate of the solution to achieve a desired nanofiber morphology. The produced nanofibers were pyrolyzed at a high temperature to remove the carrying polymer and the FTIR test approved that it was completely removed. The diameter of nanofibers and other details were investigated using SEM images and it was shown that the produced nanofibers have a finer diameter with an average of 228?nm and standard deviation of 46?nm in comparison to other works that reported 500?nm for these characteristics.