PAN/β-CD复合纳米纤维膜的制备及吸附性能研究

以聚丙烯腈(PAN)和β-环糊精(β-CD)为原料,以N,N-二甲基甲酰胺为溶剂,通过静电纺丝制备出不同β-CD含量的PAN/β-CD复合纳米纤维膜。采用扫描电镜、傅里叶变换红外光谱仪、X射线衍射仪、孔径及比表面积测定仪、紫外分光光度计对纳米纤维膜的形貌、结构、比表面积以及吸附性能进行了表征。结果表明:PAN/β-CD复合纳米纤维膜中,β-CD和PAN之间为简单的物理共混,β-CD保留了空腔结构;随着β-CD含量的增加,PAN/β-CD复合纳米纤维膜的直径增加,比表面积减小,对亚甲基蓝的吸附率增加;当β-CD相对PAN质量分数为40%时,PAN/β-CD复合纳米纤维膜的纤维直径粗细均匀,比表面积较小,为9.652 m2/g,对亚甲基蓝的吸附率较大,为97.48%。     

PAN纳米纤维膜的制备及其对阳离子染料的吸附研究

以聚丙烯腈(PAN)粉末为原料,N-N二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂,制备PAN纳米纤维膜,根据纤维外貌、直径、孔隙率等探究纳米纤维膜的最佳PAN浓度.阳离子染料模拟印染废水,用PAN纳米纤维膜吸附阳离子染料,探究不同时间、不同初始浓度对亚甲基蓝(MB)吸附效果影响.结果表明:PAN浓度为10％时,纤维状态最佳;PAN纳...     

PAN多孔纳米纤维的制备及其吸附性能研究

以聚丙烯腈(PAN)为原料,以聚乙二醇(PEG)为造孔剂,通过静电纺丝制成PAN/PEG复合纳米纤维,再经水洗去除纤维中的PEG成分制备出PAN多孔纳米纤维。采用傅里叶变换红外光谱仪、扫描电子显微镜、比表面孔径测定仪、分光光度计分别对PAN多孔纳米纤维的结构、形貌、比表面积及吸附性能进行了表征。结果表明:PAN/PEG复合纳米纤维中两组分呈微观相分离状态,通过水洗可去除PEG组分制得PAN多孔纳米纤维;PAN多孔纳米纤维的直径随PEG含量及相对分子质量的增加而减小,而比表面积、孔体积以及吸附能力随PEG含量及相对分子质量的增加而增大。     

α-CD/PAN纤维膜的制备及其对Cu2+吸附性能的研究

用静电纺丝技术制备了α-CD/PAN纳米纤维膜,并通过红外光谱和扫描电镜对其进行了表征。系统考察了环糊精浓度和时间两个因素对铜离子吸附性能的影响。实验结果表明:α-环糊精(α-CD)中含有羟基,将此类分子引入至纳米纤维膜基质内可通过离子络合、表面吸附等物理化学作用来吸附降解水中的重金属离子,从而有效地提高聚合物纤维膜的吸附性。这一类纳米纤维膜是理想的吸附剂,它将在处理含有重金属离子的工业废水具有广阔的应用前景[1]。     

PAN/TiO2纳米纤维膜的制备与性能分析

通过静电纺丝和水热处理的方法成功制备了高效、可回收利用的聚丙烯腈/二氧化钛(PAN/TiO₂)纳米纤维膜。采用扫描电子显微镜、X射线衍射和亚甲基蓝(MB)降解率等对PAN/TiO₂纳米纤维膜形貌、晶体结构、力学性能以及光催化活性进行表征。结果表明,钛酸四丁酯(TBT)的添加有效减小了纤维直径;水热处理成功将TBT转化为锐钛矿TiO₂,并且PAN/TiO₂纳米纤维膜强度均高于纯PAN;紫外光照射120 min后,纤维膜对MB光催化降解率最大可达到94.8 %,同时连续5次回收再利用后纤维膜仍保持良好的光催化活性。     

PAN掺杂螺吡喃纳米纤维膜的制备及其润湿性研究

我们将聚丙烯腈(PAN)和螺吡喃(SP-OH)按一定比例进行掺杂,利用静电纺丝的方法,制备出了纳米纤维膜。然后,系统研究了它的润湿性。结果表明,在紫外光和可见光的作用下,SP-OH在PAN里面能够保持很好的光致变色性能,并且随着SP-OH含量的增多,其接触角不断增大,当SP-OH含量达到10%时,其接触角超过150°。这样,我们成功制备了一种润湿性能快速改变的超疏水材料。     

静电纺PAA/PAN复合碳纤维膜的制备及其性能研究

采用不同结构的二酐、二胺单体设计制备了含对称结构单元和含不对称结构单元的聚酰胺酸(PAA),通过静电纺丝分别制备PAA、聚丙烯腈(PAN)、PAA/PAN复合物的纳米纤维膜(ENFs),将ENFs在空气中热稳定化后,在1 000℃的氮气气氛中碳化,制成不同前驱体的静电纺碳纳米纤维膜(ECNFs);研究PAA结构单元的对称性及PAA与PAN的复合对ENFs的热稳定化、碳化行为以及ECNFs导电性能的影响。结果表明:含不对称结构单元PAA的ENFs碳化收率较高,制备的ECNFs石墨微晶尺寸较大;将含不对称结构单元PAA与PAN复合时ENFs在1 000℃碳化时质量保持率达45%,且得到的ECNFs的石墨微晶尺寸与平均堆叠层数分别达1.69 nm和4.71,优于其他前驱体的ECNFs的微晶结构;PAA中的不对称结构单元及其与PAN的复合都有助于提升ECNFs的电导率,复合物的ECNFs的电导率最高可达9.08 S/cm;含不对称结构单元PAA与PAN形成了良好的协同碳化效应,可促使ECNFs的石墨晶粒的堆积和生长,提高ECNFs的导电性能。     

PAN/MWNTs纳米纤维薄膜的制备和性能

采用浓硝酸和浓硫酸混合溶液将多壁碳纳米管(MWNTs)进行功能化处理,与聚丙烯腈(PAN)共混,通过静电纺丝制备了PAN/MWNTs纳米纤维薄膜。分析了MWNTs的结构和分散性及PAN/MWNTs纳米纤维的性能。结果表明,经过混酸处理后,MWNTs表面产生了羧基官能团,可以长时间稳定均匀分散在N,N′-二甲基乙酰胺(DMF)溶液中。混酸处理后的MWNTs在PAN基体中均匀分散,减少了静电纺丝过程中珠滴地形成。添加MWNTs后,PAN纳米纤维的强度提高,含MWNTs质量分数5%的PAN纳米纤维的拉伸强度提高了35.48%。     

磺化聚醚醚酮纳米纤维膜的制备及其吸附性能

通过静电纺丝法制备了不同磺化度的磺化聚醚醚酮(SPEEK)纳米纤维膜,运用扫描电镜、热重分析仪分别对纤维的形貌和热性能进行了分析,并利用紫外-可见分光光度计研究了纤维膜对亚甲基蓝染料的吸附行为。结果表明:随着磺化度的增加,纺丝束流的稳定性得到改善,纤维直径减小;纤维膜对亚甲基蓝具有良好的吸附能力,在p H值=7时其对亚甲基蓝的去除率最大,平衡吸附时间约为90min;热力学分析表明,使用Freundlich模型描述SPEEK纳米纤维膜对亚甲基蓝的吸附行为更加合理;动力学分析表明,SPEEK纳米纤维膜对亚甲基蓝的吸附遵循准二级动力学模型。     

PAN-O/MMT复合纳米纤维膜的制备及染料吸附性能

利用静电纺丝法制备了含有不同质量分数(0、1%、3%、5%)有机改性蒙脱土(O/MMT)的聚丙烯腈复合纳米纤维膜,通过亚甲基蓝吸附分析比较了纤维膜的吸附性能。利用粘度、电导率、表面张力分析了MMT的含量对纺丝液性质的影响,利用扫描电子显微镜分析了不同比例O/MMT的加入对所制备的复合纳米纤维的形貌结构的影响,傅里叶变换红外光谱分析结果证实了O/MMT和PAN形成了纳米复合结构,同时借助热重分析仪分析了O/MMT的加入对复合纳米纤维膜热性能的影响。结果表明,随着O/MMT含量的增加,纤维变细、珠节增加,纤维膜的亚甲基蓝吸附能力也同时提高。     

静电纺丝制备磁性PCL/PAN纳米纤维膜用于微生物固化载体的研究

以聚己内酯(PCL)和聚丙烯腈(PAN)为溶质,N,N-二甲基甲酰胺(DMF)和三氯甲烷(TCM)为溶剂,然后加入磁性四氧化三铁纳米颗粒,利用静电纺丝技术纺织出具有磁性的复合纳米纤维膜,作为微生物生长的载体,应用于污水处理中。观察在SEM、X射线衍射、红外光谱测试、差示扫描量热法进行测试,力学性能通过动态力学来分析。研究发现,PAN的加入改变了纤维内部结晶的位置,而且所得到的纳米纤维直径分布较均匀,没有黏连现象;热疲劳方面有着较好的抗性,提高了重复利用的性能。     

氧化铈/碳纳米复合纤维膜的制备及吸附和催化性能

碳纳米纤维材料目前应用越来越广泛,将金属氧化物修饰到碳纳米纤维材料上,可以防止金属氧化物纳米颗粒的团聚。选用聚丙烯腈以及N,N-二甲基甲酰胺作为原材料,利用静电纺丝-煅烧法制备了氧化铈/碳纳米复合纤维膜,研究了复合纤维膜对水中As³⁺、As⁵⁺的吸附率,并以亚甲基蓝溶液作为污染物,研究了其催化和氧化性能,为材料优化和性能提升奠定了基础。     

静电纺丝制备聚丙烯腈纳米纤维及其预氧化

利用聚丙烯腈／二甲基甲酰胺纺丝溶液由静电纺丝制备了聚丙烯腈纳米纤维,纳米纤维的直径在220～760nm。随着聚合物溶液浓度和纺丝施加电压的升高,纳米纤维的直径变大。采用热分析和热重分析研究了纳米纤维的热性能,还用红外光谱对纳米纤维预氧化过程分子化学结构的变化进行了表征,结果表明,纳米纤维有一个很尖锐的放热峰,是聚丙烯腈均聚物典型的放热峰。随着预氧化温度的升高,纤维的内部分子结构发生了变化,表现在红外光谱上最突出的是C≡N在2243～2241cm^-1峰的降低,以及C—H在1684cm^-1峰的降低。     

原位热溶剂法制备ZnO纳米晶/PU复合纳米纤维及其吸附性能研究

通过静电纺丝法制备了直径为(320±51)nm的前驱体醋酸锌/聚氨酯(Zn(OAc)2/PU)复合纳米纤维。将前驱体先后经过0.1 mol/L NaOH乙醇溶液和甘油浴热处理,得到ZnO纳米晶/PU复合纳米纤维。讨论了甘油浴温度和时间对纳米纤维结构和形貌的影响,研究了其吸附性能。实验结果表明,经过0.1 mol/L NaOH乙醇溶液处理后,前驱体纤维Zn(OAc)2/PU转变为ZnO/PU纤维且ZnO主要以低结晶和无定型态存在;再经过甘油浴处理后,低结晶和无定型态的ZnO转变为晶型完整的六方晶系纤锌矿结构,得到了ZnO纳米晶/PU复合纳米纤维,该纤维对有机染料分子罗丹明B有良好的吸附性能。     

ZnO/PAN基纳米碳纤维膜的制备及其光催化性能的研究（英文）

采用N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为极性溶剂溶解醋酸锌(Zn(Ac)_2·2H_2O),然后加入聚丙烯腈(PAN)制得前驱体溶液,采用静电纺丝法制备PAN/Zn(Ac)_2复合纳米纤维膜,将PAN/Zn(Ac)_2复合纳米纤维膜在真空管式炉中经过高温煅烧得到PAN基碳纤维/氧化锌(CF/ZnO)纳米纤维膜,以CF/ZnO纳米纤维膜为光催化剂,亚甲基蓝为污染物,进行光催化降解实验,研究了Zn(Ac)_2含量对PAN/Zn(Ac)_2复合纳米纤维形貌、性能的影响,以及CF/ZnO纳米纤维膜的光催化性能。结果表明:Zn(Ac)_2的掺入并未对PAN的化学结构产生影响,二者属于物理结合,Zn(Ac)_2能较均匀地分布在纤维的内部;随着Zn(Ac)_2含量的增加,CF/ZnO纳米纤维膜对亚甲基蓝的降解率会提高,当Zn(Ac)_2质量分数(相对PAN)为60%时,可见光照射80 min后CF/ZnO纳米纤维膜对亚甲基蓝的降解率达到91.6%。     

静电纺PAN/TiO2纳米纤维基复合功能膜制备及性能研究

采用静电纺丝法`及膜后处理法,以聚丙烯腈(PAN)、纳米二氧化钛、硝酸银和全氟辛基三氯硅烷为原料,制备了可穿戴的具有抗紫外性能的防水透湿微孔膜并进行相关表征。研究了不同含量的TiO_2和Ag纳米材料对PAN纳米纤维抗紫外及防水透湿性能的影响。实验结果表明,PAN纳米纤维膜中引入纳米二氧化钛和银纳米粒子具有紫外波区UVB和UVA全屏蔽的性能,且复合膜疏水改性后防水透湿性能优异。