聚砜/沸石咪唑酯骨架-8复合膜的制备及其性能

为制备具有抗菌性能的空气过滤材料，以聚砜(PSF)为溶质、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)和1-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)为溶剂，先采用静电纺丝法制备PSF纳米纤维膜，然后在其表面磁控溅射氧化锌(ZnO)薄膜，最后通过水热合成法将ZnO薄膜转化为沸石咪唑酯骨架-8(ZIF8)晶体，得到PSF/ZIF8纳米纤维膜，并对该复合膜的物化性能、过滤性能、透气性能、抗菌与细菌过滤性能进行测试。结果表明：PSF/ZIF8纳米纤维膜对PM_0.3的过滤效率可达到99.82%。纳米纤维膜的高孔隙率使其表现出较高的透气率(340.36 mm·s^-1)。此外，该复合膜对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌均有一定的抗菌性能，且对2种菌的拦截效率均达到99.99%。     

PET织物负载ZIF-67包裹钴基纳米针阵列的制备及其空气过滤性能

为了制备具有优良过滤性能的空气过滤器,采用简便的水热合成制备法,使用Co(NO₃)₂·6H₂O作为Co源,在聚酯纤维表面垂直生长Co(CO₃)_0.5(OH)·0.11H₂O纳米针阵列(钴基纳米针阵列),并通过气相沉积的方法在钴基纳米针阵列表面原位生长具有静电吸附作用的ZIF-67晶体。通过SEM、TEM、FTIR、XRD等表征方法对制备的纤维过滤器的形貌结构以及化学构成进行分析,结果表明：气相沉积时间为24 h时的复合织物样品在0.2 m/s的气流速度下具有最佳的过滤效率(PM_2.5:90.91%,PM₁₀:92.51%)以及最大的过滤品质因数(0.038 Pa^-1)。循环使用性能测试显示,在7个循环使用情况下其还能保持85%以上的PM_2.5的空气过滤效率。     

PVA/海藻酸钠/TiO2纳米纤维膜的制备及其抗菌性能

以聚乙烯醇(PVA)和海藻酸钠为二元聚合物基体,掺杂纳米TiO₂,利用静电纺丝技术制备了具有生物亲和性和抗菌性的纳米纤维复合膜。讨论了海藻酸钠和纳米TiO₂的加入对纺丝溶液性能的影响,并通过扫描电镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)、热失重(TGA)等分析了纤维膜的微观结构、内部物质之间的相互作用和热学性能,最后对纳米纤维膜进行了抗菌测试。结果表明：海藻酸钠的加入使纤维的直径减小且分布更为集中;纳米TiO₂的加入使得纳米纤维膜获得了抗菌性能,在光照条件下对大肠埃希菌和金黄色葡萄球菌的24 h抗菌率都达到了90%以上。     

聚丙烯腈/BaTiO3复合纳米纤维过滤膜的制备及其性能

为制备高效低阻的纳米纤维过滤膜,将无机驻极体BaTiO₃纳米颗粒加入聚丙烯腈(PAN)溶液中,利用静电纺丝方法制备PAN/BaTiO₃复合纳米纤维过滤膜,对其表面形貌、化学结构、水接触角、力学性能和过滤性能进行分析。结果表明:PAN/BaTiO₃纳米纤维的直径比纯PAN纳米纤维略有降低,且BaTiO₃纳米颗粒均匀地分散在纤维内部;与纯PAN纳米纤维膜相比,PAN/BaTiO₃复合纳米纤维过滤膜的水接触角更大,抗污染能力更强,拉伸强度最高增加了75.5%;当BaTiO₃质量分数为0.75%时,PAN/BaTiO₃复合纳米纤维过滤膜的过滤效率为98.9%,阻力压降为42.7 Pa, 品质因子为0.105 6,其中静电吸附作用占总过滤效果的36.2%,该纤维膜过滤性能最好,且具有一定的循环使用性能。     

基于绿色溶剂的聚酰胺纳米纤维膜制备及其空气过滤性能

为避免在聚酰胺纳米纤维过滤材料制备和使用过程中甲酸等溶剂对人体和环境的潜在危害,采用乙醇(溶剂)和水(非溶剂)通过静电纺丝技术制备了绿色溶剂型聚酰胺纳米纤维膜,分析了纺丝液中乙醇与水的质量比对溶液性质和纤维成形的影响,研究了纳米纤维膜本体结构与空气过滤性能之间的关系。结果表明：在聚酰胺/乙醇溶液体系中加入适量的水能减小纤维直径,但过量的水又会使纤维直径增大,当溶剂中乙醇与水质量比为9：1时,聚酰胺纤维最细,平均直径为332 nm;该聚酰胺纳米纤维膜具有小孔径(0.7μm左右)、高孔隙率(84%)的孔结构,对最易穿透粒径颗粒物PM_0.3具有较好的过滤性能,过滤效率为99.02%,阻力压降为158 Pa,品质因子为0.029 3 Pa^-1。     

聚丙烯腈复合纳米纤维膜的制备及性能表征

采用静电纺丝技术制备口罩芯材,以获得具有纳米蛛网结构的纤维膜材料,从而赋予材料更强的空气滑移效应。采用聚丙烯腈(PAN)和不同质量分数的氯化钡(BaCl₂)制备复合纤维膜。通过电导率和黏度评价纺丝液的性能;通过扫描电镜观察纤维膜的表面形貌,以纤维膜的形貌评价材料的空气过滤效果。结果表明：加入低质量分数BaCl₂对纺丝液的黏度和表面张力的影响较小,而使纺丝液的电导率增大,有利于获得直径分布均匀的纳米纤维膜。采用PAN质量分数为15%的纺丝液,加入质量分数为0.4%的BaCl₂,制得形貌良好的PAN纳米纤维膜。采用直径300～500 nm的电中性NaCl气溶胶颗粒对纤维膜的过滤性能进行测试,结果显示纤维膜的空气过滤效率为87.27%,具有较好的过滤效果。     

PM2.5含量对滤料过滤性能的影响

配制细颗粒物(PM_2.5)含量不同的两种氧化铝粉尘。结合对聚苯硫醚(PPS)针刺滤料、水刺滤料与覆膜滤料面密度、厚度、透气量及过滤性能测试,分析实际应用中不同滤料对粉尘的拦截效果,以及PM_2.5含量对滤料过滤性能的影响。结果表明,PM_2.5含量高易导致滤料运行阻力快速上升,清灰周期缩短,滤料过滤性能相对不佳。     

聚丙烯腈抗菌复合纳米纤维膜的制备及其抗菌性能

为研究分析不同抗菌剂对聚丙烯腈(PAN)抗菌纳米纤维的影响,进一步开发功能性纳米纤维纺织品,通过静电纺丝方法制备PAN/三氯生(TCS)、PAN/TiO₂抗菌复合纳米纤维膜,借助扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱仪等对纳米纤维膜的微观结构和性能进行表征。结果表明:相对于纯 PAN纳米纤维膜,PAN/TCS 和PAN/TiO₂抗菌纳米纤维膜的纤维直径减少了39% ~ 71%,拉伸强度增加了12% ~ 88%; PAN/TCS 复合纳米纤维膜对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑菌圈都大于1 mm;由于TiO₂为非溶出型菌剂,PAN/TiO₂复合纳米纤维未发现抑菌圈;PAN/TCS 和PAN/TiO₂纳米纤维对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑菌率都达到了91.98%以上,且抑菌率随着TCS和TiO₂质量分数的增加而增加。     

聚氨酯抗菌纳米纤维及其空气过滤性能

利用静电纺丝技术,在纺丝液中添加纳米银粒子,制备具有抗菌功能的聚氨酯(PU)纳米纤维膜,并分析了纺丝液配比及纺丝工艺等对纳米纤维膜结构和性能的影响。结果表明:当PU质量分数为14%,氯化锂(LiCl)质量分数为0.3%,纳米银粒子质量分数为0.1%时,纳米纤维形貌较均匀,纤维平均直径最小,为171 nm,纤维膜具有较强的抗菌性。此外,还探讨了不同走布速度下纳米纤维膜的过滤性能,当走布速度为0.18 m/min时,纳米纤维膜过滤效率达到最大,过滤效率为86.32%,过滤阻力为25.93 Pa。     

聚丙烯腈/银复合纳米纤维高效滤膜的制备及其长效性能

为实现高效低阻的过滤效果，将具有抗菌性能的纳米银颗粒掺杂在聚丙烯腈(PAN)溶液中，利用静电纺丝技术制备了PAN/Ag复合纳米纤维膜，对其微观结构进行观察，测试了纳米纤维膜的透气性能、透湿性能、润湿性能和过滤性能。结果表明：在纳米银质量分数为0.9%,纺丝时间为30 min时，PAN/Ag复合纳米纤维膜的过滤效率达到99.38%,阻力压降为43.12 Pa,品质因子达到最高0.117 9 Pa^-1,透气率为539.1 mm/s,水接触角为112.5°,具有较好的透湿率；将PAN/Ag复合纳米纤维膜静置365 d后安装在空调滤芯上，还可保持有优良的过滤性能。本文研究拓宽了纳米空气滤材在实际生活中的应用范围，有望在精准过滤领域实现应用。     

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。     

远红外/抗菌多功能纳米纤维纱线的制备及其性能

将二氧化硅(SiO₂)和氧化锌(ZnO)纳米粒子添加到纺丝液中,利用静电纺丝将SiO₂/ZnO/PU纳米纤维沉积在均匀输送的棉网上,通过传统纺纱工艺制成远红外/抗菌多功能纳米纤维纱线,并对其织物的远红外发射率和抗菌性能进行表征。结果显示：SiO₂和ZnO粒子的协同作用可有效增强织物的远红外发射功能,其发射率随纳米粒子质量分数的增加而升高;质量分数为6%时,纳米纤维纱线具有较好的形貌与力学性能,同时具有较高的远红外发射率和优异的抗菌性能,远红外发射率为0.896,对大肠埃希菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率为99.99%。     

二硫化钼/聚氨酯复合纤维膜的制备及其光热转换性能

为制备具有高光热转换效率的纺织材料,采用水热合成法制备了近红外吸收能力强的三维二硫化钼(MoS₂)纳米颗粒,然后添加至聚氨酯(PU)纺丝液中,通过静电纺丝方法制备MoS₂/PU复合光热纤维膜。借助扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线粉末衍射仪、傅里叶变换红外光谱仪等对MoS₂纳米颗粒及MoS₂/PU复合纤维膜的结构和性能进行表征。结果表明:经功率密度为0.8 W/cm²的近红外光照射1 min后,MoS₂/PU复合纤维膜的温度上升10.48 ℃,光热效率达到了31.07%,且经长时间反复升降温后热效应无衰减现象,同时在阳光下照射5 min后,复合纤维膜温度上升比黑色纯PU纤维膜高31%;经高温以及模拟汗液浸渍24 h后,复合纤维膜仍可保持原有强力;该MoS₂/PU复合纤维膜可将光能有效地转换成热能,并具有较好的力学稳定性。     

静电纺聚酰胺6/聚酰胺66纤维膜对染料的过滤性能

为将具有高表面吸附能和高孔隙率的静电纺纳米纤维膜作为一种新型膜材料应用于染料废水处理,以达到高效过滤染料的目的,研究了在0.1 MPa恒压死端过滤条件下静电纺聚酰胺6/聚酰胺66(PA6/PA66)纤维膜对质量浓度为0.1 g/L分散蓝2BLN悬浮液和弱酸性蓝N-RL水溶液的过滤效果,通过SEM、孔径分析测试仪、纳米粒径测试仪和紫外-可见分光光度仪观察及测试,分析了静电纺PA6/PA66纤维膜的表面形态、孔隙结构、染料粒径分布及对染料截留性能的影响。结果表明,连续过滤1 h后,静电纺PA6/PA66纤维膜的表面均沉积一层致密的滤饼,对分散蓝2BLN的截留率达95.6%,对弱酸性蓝N-RL的截留率仅为35.1%,但是对2类染料的过滤通量相差不大。     

拒油拒水型纳米纤维瓦楞纸的制备及性能

静电纺纳米纤维具有比表面积大、纤维直径小、孔隙率高等优点,被广泛应用于空气过滤、能源光电、防水透湿等领域。利用静电纺丝技术制备氟聚氨酯(FPU)/聚氨酯(PU)/氯化锂(LiCl)纳米纤维瓦楞纸复合过滤材料,通过不同测试方法对纳米纤维瓦楞纸复合过滤材料的性能进行表征。结果显示:随着FPU质量分数的增大,纤维直径逐渐增大;当FPU质量分数为12%时,纤维直径较为规整,纤维间无粘连现象,纤维直径分布均匀,平均直径为187 nm,此时纳米纤维膜的水和油接触角分别为131°和133°,有较好的疏水性和疏油性;当纳米纤维膜的面密度为2.632 g/m^2时,纳米纤维瓦楞纸复合过滤材料的过滤效率和过滤阻力分别为93.7%和109 Pa(在气流速度为5.33 cm/s,气溶胶的粒径为0.3μm的条件下测试)。由此可见纳米纤维瓦楞纸复合过滤材料在过滤领域有较好的应用前景。     

纤维基介孔SiO2药物载体的构建及其释药性能

为研究纤维基载药介孔SiO₂纳米粒子的释药性能,采用溶胶-凝胶法制备介孔SiO₂,并采用静电纺丝技术制备了负载介孔SiO₂的聚己内酯(PCL)纤维膜,在介孔SiO₂纳米粒子中装载抗菌药物盐酸环丙沙星,于酸性条件下分别探讨了盐酸环丙沙星在纳米粒子和复合纤维膜中的释放性能及释放机制,并对2种药物释放模型进行动力学研究。结果表明:介孔SiO₂纳米粒子的成型受pH值影响较大,在可成型范围内,随着pH值的增大,纳米粒子的粒径逐渐增大;随着介孔SiO₂比例的增加,PCL复合纤维的细度逐渐下降;盐酸环丙沙星在单独纳米粒子和复合纤维膜中的释放都具有初始释放速率大,后期释放缓慢的特点,12 h内在2种载体中的累积释放率分别可达到55.51%和16.53%;扩散是药物在2种载体中释放的主要机制。     

磁控溅射银/锌改性聚苯乙烯/聚偏氟乙烯复合纤维膜的制备及其性能

为制备得到兼具抗菌和紫外线防护性能的空气过滤材料,以聚苯乙烯(PS)和聚偏氟乙烯(PVDF)为原料,采用静电纺丝技术制备PS/PVDF纳米纤维膜,并在其正反两面分别磁控溅射银(Ag)和锌(Zn)纳米涂层得到PS/PVDF/Ag/Zn复合纤维膜,并对其微观形貌、元素组成、孔径分布、透气性、过滤性能、紫外线防护性能以及抗菌性能进行研究。结果表明：当溅射功率为60 W,溅射总时间为8 min时,所制得的复合纤维膜对300 nm NaCl气溶胶颗粒的过滤效率达到99.7%,压降为103 Pa,品质因子为0.056 Pa^-1;此外,该复合纤维膜的紫外线防护系数可达到702.5,对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌带宽度分别为3.5和6.2 mm,表现出优异的紫外线防护性能和良好的抗菌性能。     

聚丙烯腈/硝酸钠纳米纤维膜的制备及其压电性能

为提高聚丙烯腈(PAN)纤维膜的压电性能,将硝酸钠(NaNO₃)掺杂到PAN中,利用静电纺丝技术制备了PAN/NaNO₃纳米纤维膜。探究了NaNO₃用量以及纺丝速度对静电纺PAN纤维膜压电性能的影响。通过扫描电子显微镜、红外光谱仪、X射线衍射仪、驻极体非织造压电性能测试系统以及压电测试仪对PAN/NaNO₃纤维膜的表面形貌、构象和压电性能进行表征与测试。结果表明:将NaNO₃掺杂到PAN中会导致纤维膜的平面锯齿构象含量增加,晶面间距减小,进而影响PAN纤维膜的压电性能;当NaNO₃质量分数为0.9%、纺丝速度为1 000 mm/s时,纤维膜的压电性能明显提高,此时PAN/NaNO₃纤维膜中平面锯齿构象含量最多,晶面间距最小,与未掺杂NaNO₃的PAN纤维膜相比,此PAN纤维膜压电电压和电流分别提高了40%和174.53%。     

空气过滤用聚氨酯纳米纤维膜的制备及其性能

为拓展静电纺纳米纤维在空气过滤领域中的应用,以聚氨酯(PU)为原料,加入不同种类的盐,采用静电纺丝法制备树枝状PU纳米纤维膜。利用扫描电镜(SEM)、接触角测试仪、红外光谱仪、自动滤料测试仪测试纳米纤维膜的微观结构、亲疏水性、化学结构和过滤性能。结果表明：在PU质量分数14%条件下,添加有机盐TBAC,纺丝电压35 kV时,制备的纳米纤维膜的树枝状分叉结构明显;TBAC的加入使纤维膜的接触角由99.1°减小到82.8°;分叉结构使纳米纤维膜的过滤性能显著提高,与纯PU纳米纤维膜相比,过滤效率从50.8%提高到93.6%,品质因子从0.009提高到0.073,可满足高效低阻空气过滤材料的需求。     

疏水疏油聚氨酯纳米纤维膜的制备及防雾霾窗纱的应用研究

为构建一种高效低阻的疏水疏油过滤材料,将含氟聚氨酯(FPU)添加到聚氨酯(PU)纺丝液中,利用静电纺丝技术制备FPU/PU纳米纤维,并对不同FPU添加量的纳米纤维的结构形貌及纳米纤维膜的性能进行系统表征和分析,还将其应用于防雾霾窗纱中,测试防雾霾窗纱的相关过滤性能。结果显示:当PU质量分数为15.00%,NaCl质量分数为0.02%,FPU添加量为12.00%时,所得FPU/PU纳米纤维的直径为112.05 nm, FPU/PU纳米纤维膜的水接触角为142°、油接触角为138°,呈现出良好的疏水疏油性能,且当控制纺丝时间为45 min时,所得防雾霾窗纱的过滤效率可达到91.264%,过滤阻力为48.852 Pa,过滤性能优异,其在空气净化领域有着巨大的应用前景。