静电纺淀粉纳米纤维的交联改性研究

通过静电纺丝技术制备纯淀粉纳米纤维膜,并在密闭容器中和戊二醛蒸汽进行交联。利用环境扫描电子显微镜(ESEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)对纤维交联前后的表面形貌和结构进行观察和分析,通过电子万能材料拉伸试验机、接触角测试仪等考察了交联反应对纤维膜性能的影响。结果表明,戊二醛与淀粉分子之间发生了缩醛化交联反应,淀粉纳米纤维膜经戊二醛蒸汽交联后仍能较好的保留原纤维的形态,并且拉伸性能和耐水性能均得到一定程度的提高。     

静电纺丝羽毛角蛋白纳米纤维膜的交联改性研究

将羽毛角蛋白(FK)、聚乙烯醇(PVA)及聚氧化乙烯(PEO)共混,利用静电纺丝加工技术制备FK纳米纤维膜,并使用戊二醛对其进行交联改性。利用扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱仪、X射线衍射光谱仪、热重分析仪、差示扫描量热仪、接触角测量仪及电子万能试验机对交联前后纤维膜的形貌、结构、热稳定性、抗水性以及力学性能进行了测试和表征。结果表明:交联前纳米纤维膜的纤维结构均匀且光滑;随着交联剂戊二醛含量的增加,纤维膜形貌变化不大,热稳定性有所提高,接触角及力学性能增加较明显。当戊二醛质量占纺丝液溶质质量的15%时,纳米纤维膜的接触角大约是交联前的4倍,抗拉强度增至交联前的2.8倍。     

静电纺丝制备PEI/PVA纳米纤维膜负载甘草酸的研究

通过静电纺丝技术制备了聚乙烯亚胺/聚乙烯醇(PEI/PVA)复合纳米纤维,并用戊二醛作为交联剂使其疏水化,然后在交联后的PEI/PVA复合纤维膜上修饰了甘草酸。利用傅里叶红外光谱仪(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)对PEI/PVA交联前后的复合纤维膜以及甘草酸修饰的PEI/PVA复合纳米纤维膜分别进行了表征。SEM结果表明,交联后的纳米纤维形貌均匀且有明显的结节,而交联前和甘草酸修饰后的纳米纤维,表面光滑均匀,形貌没有发生明显的变化,且甘草酸修饰后的纤维直径在400~600nm之间。FT-IR表明利用静电纺丝技术可以制备甘草酸修饰的PEI/PVA复合纳米材料,利用此纤维材料,可以进一步的应用于肝癌的早期诊断和检测。     

化学-物理法制备多孔纳米羟基磷灰石/Ⅰ型胶原/聚乙烯醇复合水凝胶及其性能

以纳米羟基磷灰石(n-HA)、Ⅰ型胶原(Ⅰ-Col)、聚乙烯醇(PVA)为原料,采用化学-物理交联法制备人工角膜支架材料。通过对比测试其含水率、孔隙率、力学拉伸性能、扫描电镜及红外光谱,探讨了戊二醛加入浓度和冷冻解冻次数对材料性能的影响。结果表明当m(PVA)∶m(n-HA+Ⅰ-Col)=7∶1,戊二醛浓度为0.04mol/L时,复合水凝胶材料具有较好的综合性能:含水率为70.41%;孔隙率为58.95%;拉伸强度为3.87 MPa;红外分析表明原材料与交联剂之间产生了交联反应;扫描电镜分析表明经冷冻解冻物理交联5次,该复合水凝胶呈均匀三维多孔结构;生物相容性实验测得兔角膜上皮细胞增殖良好,毒性为Ⅰ级,达到国际要求,属于合格医用材料。     

复合结构纳米纤维渗透汽化膜的制备及脱盐性能

采用聚偏氟乙烯(PVDF)静电纺丝膜作为纳米纤维支撑层,用顺丁烯二酸(MA)对聚乙烯醇(PVA)进行交联作为致密分离皮层,制备了复合渗透汽化膜。通过傅里叶变换衰减全反射红外光谱(ATR-FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)、纯水接触角测试(WCA)等测试手段对复合膜的分离皮层和支撑层的结构和形貌进行了表征。结果表明,当纺丝液质量分数为17%、纺丝电压为25kV及纺丝接收距离为15cm时,可以得到纤维直径分布较窄,且主直径为150nm的纳米纤维支撑层。通过MA对PVA进行交联,改善了膜的耐水性能,当羧基与羟基的物质的量比为1∶5时,膜的溶胀度降低到11.8%。最终制得的MA-PVA/PVDF nanofiber复合结构渗透汽化膜,其分离皮层厚度为10μm左右。通过分离性能测试表明,复合纳米纤维渗透汽化膜对NaCl具有优异的脱除效果,脱除效率可以达到99%以上。     

交联改性对静电纺乌拉草提取液/聚乙烯醇纳米纤维膜性能的影响

为了优化用于医用敷料的乌拉草提取液/聚乙烯醇纳米纤维膜的耐水性,对制备好的纤维膜进行气相交联改性。选用戊二醛和浓盐酸作为交联剂和催化剂,在满足医用敷料性能的基础上提高膜的耐水性,进而提高抗菌性,并研究交联时间对膜的影响,确定最优交联时间。采用扫描电子显微镜、电子单纤强力仪及红外光谱仪对改性前后膜的微观形貌、力学性能及分子结构进行表征,并对膜的透气性和孔隙率、接触角和吸水性以及抗菌性进行测试。结果表明,经戊二醛交联改性后,纳米纤维膜的接触角从16°逐渐增大到78°,耐水性显著提高;其形貌、水蒸气透过率及孔隙率均能满足医用敷料的要求。随着交联时间的延长,其力学性能和吸水倍率先增强后减弱,在交联4 h时分别达到最大值(7.34±0.80) MPa和857%;其抗菌性在交联2 h时达到最优,此时大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌圈直径分别为3.0 mm和1.1 mm。由以上结论得出,交联2 h和4 h的纳米纤维膜的综合性能最好。     

静电纺羽毛角蛋白/聚乙烯醇/聚氧化乙烯纳米纤维膜的交联改性及表征

采用氧化法从鸡毛中提取角蛋白(FK),将其与聚乙烯醇(PVA)和聚氧化乙烯(PEO)共混,利用静电纺丝技术成功制备出FK/PVA/PEO三元共混膜。为了增强共混膜的综合性能,加入乙二醛对其进行交联改性,并利用扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线衍射光谱(XRD)、热重分析(TG)、接触角实验及电子万能试验机对交联前后共混膜的形貌、结构、热稳定性、耐水性以及力学性能进行测试和表征。结果表明:当乙二醛/FK质量比从0%增加至8%时,纤维平均直径由(249.76±38.02)nm增至(399.67±53.44)nm,接触角由(42.1±5.1)°增至(84.9±7.1)°。当乙二醛/FK质量比为6%时,抗拉强度和杨氏模量达到最大,分别为4.57 MPa和6.64 MPa。     

可见光激发下具有增强抑菌作用的聚乙烯醇/石墨氮化碳复合纳米纤维膜

将聚乙烯醇(PVA)溶液与分散在其中的石墨氮化碳(g-C₃N₄)纳米片通过静电纺丝技术和交联反应成功地制备了具有增强抑菌性能的可生物降解复合纳米纤维膜。对PVA/g-C₃N₄(P-CN)复合纳米纤维膜的微观形貌、物理性能及抗菌性能进行了研究,分析了g-C₃N₄含量对复合纳米纤维膜的形貌及性能的影响。扫描电镜分析结果表明,P-CN纤维直径为200～300 nm,交联后纤维直径变为1μm左右,g-C₃N₄质量分数小于3%时,纳米片均匀地分布在纳米纤维的表面,通过拉伸和溶胀测试发现,交联复合纳米纤维膜具有良好的力学性能和优良的抗溶胀性能。抑菌测试结果表明,复合纳米纤维对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌效果随着g-C₃N₄含量的增加明显提高,在4×10⁴ Lux的LED光激发10min后培养24 h的P-CN-5的最大抗菌环直径可以达到20 mm。研究结果表...     

PVA基金属配合纳米纤维膜的制备及其性能研究

选用静电纺丝法制备的PVA纳米纤维毡为基体,与金属铜、铁离子发生配位反应,制备PVA基金属配合纳米纤维.采用原子吸收光谱分析仪研究了PVA纳米纤维膜吸附的金属离子含量,采用红外光谱(FT-IR)分析了PVA与金属离子的配合作用.同时研究了与金属离子配合对纳米纤维膜亲水性和力学性能的影响.实验结果表明,PVA纳米纤维与金...     

静电纺丝法制备聚丙烯腈/聚醋酸乙烯酯复合纳米纤维膜

采用静电纺丝法制备了聚丙烯腈(PAN)/聚醋酸乙烯酯(PVAc)复合纳米纤维膜。利用原子力显微镜(AFM)、电子显微镜(SEM)分析了纤维的直径分布、整体形貌及单根纳米纤维的表面形貌;利用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)分析了PAN、PAN/PVAc、PVAc纳米纤维膜的化学组成;同时借助热重(TG)分析了PVAc的加入对复合纤维膜热性能的影响。结果表明,当m(PAN)∶m(PVAc)=5∶5、质量分数为10%时,所得纤维膜最有利于制备聚合物电解质膜;PAN与PVAc之间产生配位键,从而提高了纤维膜的热性能。     

基于静电纺-层层组装技术制备[壳聚糖/海藻酸钠]_(c/l)/聚乙烯醇纳米复合膜

静电纺丝技术在近几十年来得到了快速发展,静电纺丝制备的纳米纤维具有比表面积大和孔隙率高的优点,因而广泛应用于海水淡化、电池隔膜和重金属离子吸附等领域。结合层层组装法,以交联的静电纺聚乙烯醇(PVA)为基底,壳聚糖(CTS)和海藻酸钠(SA)为聚电解质,成功制备了复合纳米纤维膜,并对复合膜表面的聚电解质层(PEL)进行了交联,考察复合膜的抗水解性能。结果表明:交联最佳条件为戊二醛/丙酮=2.0%(质量分数)、时间3h、pH=2。     

Genipin交联丝素蛋白纳米纤维膜的制备与性能

利用Genipin对再生丝素蛋白进行交联改性, 并通过静电纺丝法制备交联的丝素蛋白纳米纤维膜。利用场发射扫描电镜、 红外光谱仪、 X射线衍射仪、 热重分析仪以及拉力机等对其结构与性能进行表征与测试。结果表明, 随着交联剂Genipin质量比的增加, 交联度增加, 静电纺丝素蛋白纳米纤维平均直径增大, 标准偏差增大;Genipin交联对丝素蛋白纳米纤维结晶结构影响不大, 但热性能提高;常温条件下, 随着Genipin质量比从2%提高至15%, 丝素蛋白纳米纤维膜的力学性能逐渐增强, 质量比为10%时, 其力学性能较好, 拉伸强度和断裂应变分别为19.6 MPa和5.9%;随着试验温度从40 ℃升高到200 ℃, 丝素蛋白纳米纤维膜的拉伸强度和断裂应变先增大然后减小, 当试验温度为80 ℃时, 其力学性能较好, 拉伸强度和断裂应变分别为41.6 MPa和8.6%。     

AZO@C柔性纳米纤维的制备与性能

以聚乙烯醇(PVA)为原料,成功制备了新型掺铝氧化锌包覆碳结构(AZO@C)的柔性纳米纤维。首先通过静电纺丝制备PVA初生纳米纤维,经过热处理工艺提高纳米纤维的耐水性,然后采用水热合成法在其表面包覆一层锌铝氢氧化物,再经过在500℃高温条件下烧结,PVA表面包覆的锌铝氢氧化物发生脱水反应形成致密的掺铝氧化锌(AZO)纳米粒子,同时PVA纳米纤维在高温煅烧中被炭化,形成一种新型AZO@C纳米复合材料。采用红外光谱(FT-IR)、热重分析仪(TGA)、扫描电镜(SEM)等对纳米纤维结构与性能进行测试及表征,AZO@C纳米纤维的平均直径为(320±45)nm。并通过太阳光下降解甲基橙实验证明了AZO@C柔性纳米纤维的光催化降解性能。     

离子液体法微晶纤维素/聚乙烯醇共混膜的制备及性能

以离子液体为微晶纤维素(MCC)和聚乙烯醇(PVA)的共溶剂,采用液-固相转变法制备MCC/PVA共混膜。共混膜经红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)、热重分析(TGA)、接触角测试和拉力试验等表征。FT-IR和SEM分析结果表明,两组分间有很好的相容性,用甲醇做沉淀剂可以制备出孔径均一的纳米共混膜。TGA和力学性能测试结果表明,共混膜具有良好的综合热稳定性、拉伸强度及尺寸稳定性。     

离子液体法微晶纤维素/聚乙烯醇共混膜的制备及性能EI北大核心CSCD

以离子液体为微晶纤维素(MCC)和聚乙烯醇(PVA)的共溶剂,采用液-固相转变法制备MCC/PVA共混膜。共混膜经红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)、热重分析(TGA)、接触角测试和拉力试验等表征。FT-IR和SEM分析结果表明,两组分间有很好的相容性,用甲醇做沉淀剂可以制备出孔径均一的纳米共混膜。TGA和力学性能测试结果表明,共混膜具有良好的综合热稳定性、拉伸强度及尺寸稳定性。     

戊二醛交联聚谷氨酸-普鲁兰多糖纳米纤维膜的条件优化

聚谷氨酸-普鲁兰多糖纳米纤维膜具有极强的吸水性,限制了其作为敷料材料的应用。为提高其耐水性,本实验采用戊二醛对纳米纤维膜进行交联,优化戊二醛与乙醇比例、戊二醛交联时间和浓硫酸添加量等实验条件对其进行改性,并采用SEM观察交联后的表面形态,接触角测定表征纤维膜表面亲水性;结果为:戊二醛与乙醇比例为1∶86,纤维平均直径为190nm,接触角由原来的36.21°提高到68.94°;戊二醛交联时间为15h,纤维平均直径为223nm接触角由原来的36.21°提高到64.54°;浓硫酸添加量为0.15mL,纤维平均直径为178nm接触角由原来的36.21°提高到64.32°。根据最优条件进行戊二醛交联,纤维直径由164nm提高到195nm,接触角由38.55°提高到67.36°,提高了46.23%,并且在5s后接触角由21.35°提高到50.27°,提高了57.53%。说明经过戊二醛交联的纳米纤维膜对水的亲和性有所降低,能够抵御一定时间的水分环境,从而可扩大其在创伤敷料中的应用。     

静电纺壳聚糖/聚乙烯醇纳米纤维膜的制备及表征

通过静电纺丝技术首次将溶解在1%(体积分数)超低浓度乙酸溶液中的3%(wt,质量分数,下同)壳聚糖(CS)与溶解在去离子水中的11%聚乙烯醇(PVA)溶液进行混合,在20～22kV高压静电场下制备出直径在70～300nm之间、CS含量高达60%,具有均匀结构的CS/PVA纳米纤维膜。通过旋转流变仪、扫描电镜、X射线衍射仪、红外光谱、热重分析和万能试验机等手段对其混合溶液进行表征。结果表明:CS/PVA纳米纤维膜的形貌与CS和PVA的混合比例有关,当CS含量低于60%时,纤维形貌良好,当CS含量高于60%时,纤维中存在有液滴以及纺锤体。另外,CS与PVA之间存在强有力的氢键作用并具有很好的相容性,PVA可以降低壳聚糖的结晶性利于静电纺过程的进行;并且该CS/PVA纳米纤维膜具有较好的热稳定性和弹性,随着PVA比例的增加其最大拉伸强度可达到9.98MPa。     

聚乙烯醇/聚乙烯吡咯烷酮共混膜的制备和性能

制备了聚乙烯醇(PVA)、PVA/聚乙烯吡咯烷酮(PVP)与戊二醛交联的PVA/PVP膜用于渗透蒸发对乙酸乙酯/乙醇/水三元共沸体系脱水。采用傅立叶变换红外光谱(FT-IR),X射线散射(XRD)和扫描电镜(SEM)等对膜的物理化学结构及形貌进行了表征。考察了PVP含量、交联度对共混膜结构和亲水性的影响。考察了PVP含量、交联度和温度对PVA均质膜的分离性能和溶胀行为的影响。结果表明,交联的PVA/PVP共混膜对乙酸乙酯/乙醇/水有着优异的分离性能。     

静电纺丝素/聚左旋乳酸复合纳米纤维膜的制备及性能研究

采用静电纺丝技术成功制备丝素(SF)/聚左旋乳酸(PLLA)复合纳米纤维膜,对其理化性能进行研究。本实验以六氟异丙醇(HFIP)为溶剂,将SF与PLLA按100∶0、70∶30、50∶50、30∶70、0∶100的质量比共混进行电纺,制备的5种材料用戊二醛(GTA)蒸汽交联48h。通过扫描电镜(SEM)、拉伸性能测试、X射线衍射(XRD)、热重分析(TG)和亲水角等方法对其理化性能进行表征。结果显示制备的SF/PLLA复合纳米纤维平均直径在162~680nm之间,并随着PLLA含量的增加而增加;交联后纤维虽有溶胀,但仍然保持了纤维形貌;SF/PLLA复合纳米纤维膜的力学性能、结晶度、热稳定性和疏水性较纯SF明显提高,且随着PLLA含量的增加而增加,有望成为一种新型的组织工程支架材料。     

静电纺丝制备肉桂醛/聚乳酸复合纳米纤维膜及其性能

采用水溶液饱和法制备了肉桂醛/β-环糊精包合物,将其添加到聚乳酸(PLA)溶液中,采用静电纺丝技术制备了肉桂醛/PLA复合纳米纤维膜。利用扫描电子显微镜对复合纳米纤维膜的直径及表面形貌进行观察,通过红外光谱对其做特征官能团分析,同时对其热力学性能、力学性能及抗菌性能进行表征。结果表明,肉桂醛/PLA复合纳米纤维膜纤维形态良好,其直径范围在133~177nm。红外光谱显示肉桂醛与PLA属于物理混合;随着肉桂醛/β-环糊精包合物添加量增加,其纤维膜拉伸强度逐渐降低,但玻璃化转变温度变化不显著。纤维膜对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和枯草芽孢杆菌都具有抑菌性能,且随着包合物添加量的增加抑菌性逐渐增强,其中对金黄色葡萄球菌抑菌性最强。