静电纺钛酸钡/聚偏氟乙烯纳米复合柔性压电纤维膜

为进一步提高聚偏氟乙烯（PVDF）压电性能,采用具有铁电性能的钛酸钡(BaTiO3)纳米颗粒为无机填料,通过静电纺丝技术制备BaTiO3/PVDF纳米复合纤维膜。借助扫描电子显微镜、全反射红外光谱、差示扫描量热法、X射线衍射以及脉冲电压测试等仪器对纤维膜的结构和性能进行了表征及分析,探索了不同添加量的BaTiO3对复合纤维膜结晶结构及压电性能的影响。结果表明：静电纺丝过程中静电力的拉伸和纳米BaTiO3的成核作用促进了PVDF具有压电性的β晶型的形成;当BaTiO3质量分数为10%,复合纤维膜的β晶型含量达到90.8%,纤维膜的输出电压值由20 V增加至50 V;制得的BaTiO3/PVDF复合纤维薄膜具有良好的压电性。     

碳纳米管/聚偏氟乙烯纳米纤维膜的制备及其压电性能

为提高聚偏氟乙烯(PVDF)的压电性能,采用静电纺丝法将碳纳米管(CNTs)引入到PVDF纳米纤维膜中制备CNTs/PVDF纳米纤维膜,并组装成三明治结构的柔性压电传感器,探究CNTs质量分数对CNTs/PVDF纳米纤维膜压电性能的影响.借助扫描电子显微镜、X射线衍射仪、傅里叶变换红外光谱仪、万能试验机以及数字示波器对...     

石墨烯/聚偏氟乙烯纳米纤维的制备

为深入了解石墨烯/聚偏氟乙烯(PVDF)纤维的形态结构、力学性能和制备条件,通过静电纺丝技术制备了石墨烯/PVDF复合纳米纤维。对静电纺纳米纤维的表面微观形貌和力学性能进行了表征,研究了PVDF质量浓度、静电纺电压、接收距离、石墨烯的加入量等参数对复合纤维制备的影响。结果表明:石墨烯以3种形式存在于纳米纤维之中;当加入石墨烯(GE300)质量分数为1%时,所得到的静电纺纳米纤维拉伸强度为3.22 MPa;对比纯PVDF材料,其拉伸强度增加了49.1%;当PVDF质量分数为26%,静电纺电压为20 k V,接收距离为20 cm时,静电纺过程稳定,可得到直径均匀的石墨烯/PVDF纳米纤维。     

聚偏氟乙烯/聚丙烯复合型疝气补片的制备

利用等离子体改性对普通聚丙烯(PP)织物进行表面处理,然后在织物表面涂覆氟橡胶黏合剂,并将其与聚偏氟乙烯(PVDF)静电纺纤维薄膜毡复合,研究了聚偏氟乙烯/聚丙烯复合型疝气补片的制备方法。结果表明:利用氦气对PP织物进行等离子体处理可提高其亲水性能;处理后PP织物表层的氧含量增加,碳含量降低,亲水性增强;最佳的等离子体改性参数为功率150 W,处理时间2 min。PP织物与PVDF纤维薄膜毡复合后,断裂强度增大,但断裂伸长率和厚度基本保持不变;复合补片的水通量为11.73 mL/min,能满足体液的正常传输;复合补片在温度为50℃以下无明显收缩,从尺寸稳定性角度来说用于人体是安全的。     

SiO2原位掺杂聚偏氟乙烯纳米纤维膜的制备及其性能

为提高聚偏氟乙烯(PVDF)的压电性能,以PVDF和正硅酸乙酯(TEOS)为原料,N,N-二甲基甲酰胺(DMF)和丙酮为混合溶剂,利用原位复合溶胶-凝胶法和高压静电纺丝技术制备纳米SiO2原位掺杂PVDF复合纳米纤维膜,并分析纳米纤维膜的表面微观形貌、化学结构、力学性能以及压电性能等.结果表明:复合纳米纤维膜的面密度与...     

载药聚偏氟乙烯伤口敷料的制备及其性能

为获得轻薄柔软的伤口敷料,并使其具备优异的压电和抗菌性能,以聚偏氟乙烯(PVDF)为原料,掺杂不同质量分数的盐酸恩诺沙星(Enro),采用静电纺丝技术制备载药PVDF复合纳米纤维膜。分析了复合纳米纤维膜的形貌、化学结构对其压电性能、药物缓释和抗菌性能的影响。结果表明:PVDF质量分数为8%时,纤维平均直径为(753±128) nm,纤维网成膜良好,复合纳米纤维膜直径随着Enro质量分数的增加呈先增大后减小趋势;纺丝过程中PVDF由α晶型转变为β晶型,使纤维膜具备了压电性能,可产生9 mV的输出电压;当 Enro质量分数为15%时,纤维膜释药速度平稳、持续时间长且具备优异的抗菌性能,适合用作伤口敷料。     

聚偏氟乙烯/FeCl3复合纤维膜柔性传感器的制备及其性能

为制备灵敏度高的柔性传感器,将六水合三氯化铁(FeCl₃·6H₂O)加入聚偏氟乙烯(PVDF)中,采用静电纺丝法制备PVDF/FeCl₃复合纤维膜并组装成传感器。借助扫描电子显微镜、X射线衍射仪、傅里叶变换红外光谱仪、接触角分析仪等对纤维膜的形貌、结构、润湿性、力学性能及压电性能进行表征。结果表明:适量的FeCl₃·6H₂O 添加可增加纤维膜中β晶型的相对含量,进而有效提高传感器的压电输出性能,但过多FeCl₃·6H₂O会抑制β晶型的形成;当FeCl₃·6H₂O质量分数为0.5%时,纤维晶体结构中β晶型的比例达到最大值68.74%,最高输出电压达到约5 V;传感器对激振过程的反应时间可达0.025 s,且在不同激振频率下的响应时间基本一致,动态高频时具有较高的压电输出。     

高压电性静电纺柔性氧化锌/聚偏氟乙烯复合纤维膜

为了获得环保、柔软、透气和高压电性的材料,增加压电材料在纳米发电机,传感器,可穿戴电子器件等方面的应用,采用静电纺丝技术制备出了高压电性的氧化锌/聚偏氟乙烯（ZnO/PVDF）复合纤维膜材料。通过扫描电子显微镜、全反射傅里叶变换红外光谱仪、X射线衍射仪及示波器对压电复合纤维膜的形貌、结构和压电性进行了表征。结果表明：在PVDF基材中加入适量的氧化锌纳米颗粒(ZnO NPs)可在一定程度上提升PVDF纤维膜的结晶度和电活性β晶型含量增加,使PVDF中总的β晶型含量增加;同时,ZnO NPs自身具有压电性,也可进一步提升复合材料的压电性,使复合纤维膜的输出电压显著提高。当ZnO NPs质量分数为30%时,复合膜的输出电压高达60V,与纯PVDF纤维膜的输出电压相比,复合纤维膜的压电性提升了200%。     

防护口罩用改性长效聚(偏氟乙烯-三氟乙烯)压电纤维膜的制备及其性能

聚丙烯(PP)熔喷布表面自由电荷易在湿气等作用下流失,导致过滤层及口罩快速失效。针对以上问题,采用静电纺丝技术在PP熔喷布基体上制备压电聚(偏氟乙烯-三氟乙烯)(P(VDF-TrFE))纤维层,得到PP熔喷布/P(VDF-TrFE)改性过滤层。探究了纺丝工艺对压电纤维形貌和结构的影响,进一步分析了改性过滤层经过水洗、蒸汽等耐久性处理后的静电压、烟雾过滤效率和透气性的变化。结果表明：PP熔喷布/P(VDF-TrFE)改性过滤层对PM_2.5的过滤效率较PP熔喷布提高了25%,在进风量为85 L/min时的过滤效率提升了27.5%;经过2次水洗、紫外线照射、蒸煮消毒等方式处理后的改性过滤层,其表面电荷具有多次弯折后可再生的特点,过滤效率维持在90%,有效提高了口罩的防护效率和使用寿命,压电材料在外力作用下可产生束缚电荷,改善了过滤层负载电荷的稳定性,从而提升了口罩防护的长效性和安全性。     

聚氨酯/聚偏氟乙烯共混膜防水透气织物的制备及其性能

本文用静电纺丝法制备聚氨酯/聚偏氟乙烯共混纳米纤维膜,研究了溶质质量比对纳米纤维形貌、直径及膜性能的影响,探索共混纤维膜较优制备工艺。采用静电喷射方式将聚氨酯湿气固化胶喷于涤纶基布表面,再以较优静电纺丝工艺将共混纳米纤维喷于含胶水的涤纶基布上,研究了共混纳米纤维膜/涤纶基布复合织物的防水透气等性能。结果表明：共混纳米纤维膜较优制备工艺为：静电纺丝电压为14 kV、接收距离为10 cm、纺丝液浓度为12 wt%、溶剂配比N,N-二甲基甲酰胺/丙酮=4/6、溶质质量比聚氨酯/聚偏氟乙烯=7/3;聚氨酯湿气固化胶在涤纶布表面呈微米级点状或块状分布,当其质量百分数为40 wt%时,纳米纤维膜与基布粘结牢度、透气性较好,复合织物随膜厚度增加,其抗湿性相差不大,耐静水压值、透气性、断裂伸长率有所降低,但拉伸断裂强力有很大提高。     

纺丝电压对静电纺PVDF纤维膜压电效应的影响

纺丝电压是影响静电纺聚偏氟乙烯(PVDF)纤维膜β相生成和压电效应的重要因素之一。目前不同文献中对电压影响的研究结果存在不同观点。采用静电纺丝方法,在不同电压(14.0~24.0 k V)条件下制备了PVDF纤维膜,测试了不同电压下PVDF纤维膜的压电响应,利用FTIR和XRD方法表征了不同电压下PVDF纤维膜的β相含量。结果表明,在给定的纺丝电压范围内,PVDF纤维膜的压电响应输出和β相含量均存在最大值。通过对比分析其他研究结果,对影响试验结果的因素展开了讨论。     

非对称聚偏氟乙烯渗透汽化膜的制备与性能研究

以聚偏氟乙烯 (PVDF)、二甲基乙酰胺 (DMAC)和丙酮为原料 ,制作了致密皮层非对称聚偏氟乙烯渗透汽化膜 ,研究了不同制膜条件对膜分离性能的影响 .实验结果表明 ,在mPVDF∶mDMAC∶m丙酮=8∶5 2∶4 0 ,挥发时间 6h条件下制得的膜厚为 4 5 0 μm的致密皮层非对称聚偏氟乙烯渗透汽化膜 ,对于温度为 35℃ ,质量分数为 4 76 0 3%的丙酮水溶液 ,在膜后绝对压力为 1333 2Pa时 ,膜的分离系数达 74 92 ,有机物渗透通量达到 12 2 5 6g/ (m2 ·h) .     

聚偏氟乙烯光致热纳米纤维膜的制备及其性能

为解决减压膜蒸馏过程中温度极化现象造成膜渗透通量下降的问题,以聚偏氟乙烯(PVDF)为成膜聚合物,引入具有红外致热效应的功能性纳米掺锑二氧化锡(ATO),采用静电纺丝技术制备了PVDF/ATO纳米纤维膜,并对其进行热压处理优化纤维结构和孔径,然后探讨ATO质量分数、热压温度对纤维膜结构和性能的影响,并测试了红外辐照下纤维膜的致热效果和膜蒸馏性能。结果表明:PVDF/ATO纳米纤维膜经170 ℃热压处理后,具有更优异的综合性能;当ATO质量分数为3%时,PVDF/ATO纳米纤维膜经120 s红外辐照后,表面温度升高了40 ℃以上,其膜蒸馏渗透通量相对于原膜从12 L/(m ²·h)提高到22 L/(m ²·h),并且在5 h运行时间内,截盐率保持在99%以上。     

拉伸残余应力对聚偏氟乙烯纤维力学性能的影响

为得到高断裂强度的聚偏氟乙烯(PVDF)纤维,在后处理过程中利用拉伸产生的残余应力对其进行定长处理实验。探究了该处理过程中最优的工艺条件参数,并利用热分析法、红外光谱法、X射线衍射法和应力拉伸实验等测试手段对纤维的晶体结构、晶区取向、晶粒尺寸、结晶度和力学性能进行测试与分析。结果表明：在残余应力作用的后处理过程中,PVDF发生了α晶型向β晶型的进一步转变,β晶型的含量从74.6%增加到88.7%;结晶度从49.4%增加到52.3%;晶区的取向程度提高,取向因子从0.793 2增加到0.833 4;纤维的断裂强度提升明显,特别在60 °C的水浴下处理3h 时,断裂强度可达到最大值633 MPa,相比未处理前提高了70 MPa。     

过温保护层合纳米纤维隔膜的制备及其性能

为克服现有隔膜材料孔隙率低、耐热性能差的缺点,采用静电纺丝技术,以耐高温性能较好的聚丙烯腈（PAN）和力学性能较好的聚偏氟乙烯（PVDF）为原料,通过多针头、滚筒接收装置成功制备了具有较高孔隙率和热稳定性等优点的PAN/PVDF/PAN 层合纳米纤维隔膜材料,并对得到的3 种不同厚度比的纳米纤维复合膜结构与性能进行了测试,探究了聚丙烯腈和聚偏氟乙烯不同厚度比例对纳米纤维膜性能的影响,同时对材料的过温保护功能进行了分析。结果表明,制备的复合纳米纤维隔膜具有75.42% 的孔隙率,在160 ℃内能保持尺寸稳定,并且超过160 ℃具有过温保护功能。     

TiO_2纳米纤维制备及其在光催化领域的研究进展

简述了纳米TiO2的性质,分析了静电纺TiO2纳米纤维的发展历程和研究现状,评述了近年来TiO2纳米纤维在光催化领域中的应用进展,并对其发展前景进行了展望。     

静电纺聚四氟乙烯/二氧化钛光催化纳米纤维膜的制备及其应用

针对光催化剂二氧化钛(TiO₂)难回收、传统载体材料性能不稳定等问题,以聚四氟乙烯(PTFE)为成膜聚合物,以聚乙烯醇(PVA)为纺丝载体,引入纳米光催化剂TiO₂,采用乳液静电纺丝法制备PTFE/PVA/TiO₂初生纤维膜,然后经烧结得到负载型PTFE/TiO₂光催化纳米纤维膜。通过形貌观察、孔径、孔隙率以及疏水性能测试,考察TiO₂质量分数对纤维膜结构与性能的影响。结果表明:随着TiO₂固含量的增加,纤维膜直径均匀性有所降低,平均孔径增大;将纤维膜用于减压膜蒸馏实验,通量最高达35 L/(m²·h),截盐率稳定在99.98%以上;在光催化降解质量浓度为10 mg/L的亚甲基蓝染料水溶液过程中,经紫外线照射5 h后,染料降解率达99%;经重复使用后,PTFE/TiO₂纳米纤维膜仍能保持良好的结构与光催化性能。