甲基丙烯酸甲酯/甲基丙烯酸共聚物光敏抗菌型纳米纤维膜的制备及其性能表征

针对全球范围内细菌感染疾病加重的问题,研发了一种新型的抗菌材料。采用乳液聚合法合成一系列单体比例不同的甲基丙烯酸甲酯/甲基丙烯酸共聚物(P(MMA-co-MAA)),通过静电纺丝技术制备纳米纤维膜,并利用表面的羧酸基团吸附阳离子光敏药物制备出一种光敏抗菌型静电纺纳米纤维。借助扫描电子显微镜、差示扫描量热仪分别对P(MAA-co-MAA)纳米纤维膜的形貌及热性能进行分析并探讨其抗菌行为。结果表明:纤维直径随聚合物相对分子质量的增大而增加,随着相对分子质量的多分散系数增大,纤维直径均匀性呈下降趋势;随着甲基丙烯酸单体的增多,纳米纤维膜的玻璃化转变温度、对光敏剂的吸附量、抗菌效果都有所提高。所制备的光敏抗菌纳米纤维膜对S.aureus和E.coli抗菌效果可达到99%。     

银纳米线改性聚偏氟乙烯静电纺膜的制备及性能研究

采用直接喷涂法和共混静电纺法制备银纳米线(AgNWs)改性聚偏氟乙烯(PVDF)静电纺膜,比较2种方法对改性PVDF静电纺膜性能的影响。结果表明：AgNWs直接喷涂于纯PVDF静电纺膜表面得到的改性PVDF静电纺膜,抑菌性能优异,水接触角较小,纤维直径及膜的透气率、孔隙率、断裂强力、断裂伸长率、过滤效率、过滤阻力等较纯PVDF静电纺膜变化不明显。与直接喷涂法相比,共混静电纺法制备的改性PVDF膜中纤维直径更细,但因AgNWs包埋在纤维内部,故抗菌性能不及直接喷涂法制备的改性PVDF静电纺膜。为获得优异的抗菌性能,可选用直接喷涂法制备AgNWs改性PVDF静电纺膜。     

“三明治”结构聚乙烯醇/壳聚糖/海藻酸钠纳米纤维医用敷料

选用聚乙烯醇(PVA)、壳聚糖(CS)、海藻酸钠(SA)为原料,通过静电纺丝和交联处理组合工艺制备"三明治"结构PVA/CS/SA静电纺纳米纤维膜。利用扫描电子显微镜(SEM)表征PVA/CS/SA静电纺纳米纤维膜形貌结构,综合评价医用敷料溶胀率和失重率,考察其在伤口愈合领域的应用性能。其中,PVA/CS静电纺纳米纤维膜纤维平均直径为(488±201)nm,PVA/SA静电纺纳米纤维膜纤维平均直径为(534±265)nm,所制备的"三明治"结构PVA/CS/SA静电纺纳米纤维膜平均溶胀率为296.5%,平均失重率为74.3%。     

复合锂离子电池隔膜的制备及其电化学性能

为获得性能较好的锂离子电池隔膜,首先制备了单层静电纺聚偏氟乙烯六氟丙烯（P（VDF-HFP））纳米纤维,然后利用静电喷雾技术将Al2O3和ZrO2颗粒分散液均匀喷洒在其表面,再接收一层静电纺P（VDF-HFP）纳米纤维,制备出具有3层结构的有机/无机复合锂离子电池隔膜。同时制备了单层静电纺P（VDF-HFP）纳米纤维膜作为对比膜。考察了复合膜和对比膜的表面形貌、透气性、吸液率和热稳定性等物理性能,以及室温离子电导率、电化学稳定性和电池的循环充放电性能等电化学性能。结果表明：该复合膜的Gurley值为0.117S/(100mL?cm²),热收缩率为2.25%,吸液率为420%;室温下离子电导率为2.31mS/cm,电化学稳定窗口为5.4V,所制备电池首次放电比容量为138.6mA?h/g;在中间层添加纳米颗粒后,复合膜的透气性下降而其他指标均获得提升,综合性能优于相同条件下制备的单层静电纺隔膜     

静电纺PVA/PAA/CA复合纳米纤维膜的制备及其吸湿快干性

为制备出具有亲疏水双侧结构的复合纳米纤维膜,分别以聚乙烯醇(PVA)、聚丙烯酸(PAA)混合溶液和醋酸纤维素(CA)溶液作为纺丝原液进行静电纺丝成膜,然后利用轧车进行层合,制备出PVA/PAA/CA复合纳米纤维膜。采用MMT水分管理测试仪表征静电纺PVA/PAA/CA复合纳米纤维膜的水分管理性能和吸湿快干性能。结果表明,当静电纺时间排列为PVA/PAA-CA=6 h-4 h、层合压力为2 MPa时,静电纺PVA/PAA/CA复合纳米纤维膜的吸湿快干性最佳,水分管理能力可达4级。     

气喷-静电纺丝AgNWs-PVDF纳米纤维的制备及其性能

为提高静电纺的纺丝速率及纤维强度，通过同轴静电纺丝针头结合高速气流辅助静电纺，制备AgNWs-PVDF纳米纤维膜。并利用SEM、透气性、过滤性、力学性能、抗菌性能、孔隙率及孔径分布等测试研究了纳米纤维微观形貌结构、过滤、强力和抗菌性能。结果表明：加入AgNWs后，0.5%AgNWs-PVDF气喷-电纺纳米纤维膜的平均直径最低，可达73.85 nm,同时纤维膜的平均孔径、断裂伸长减小，1%AgNWs-PVDF气喷-电纺膜断裂强度最强，达6.52 MPa。随着AgNWs含量的增加气喷-电纺膜的亲水性提高、透气性减小、过滤效率增大，2%AgNWs-PVDF气喷-电纺纤维膜抑菌效果最好，对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌圈直径分别为26.23、26.89 mm。     

载银PAN纳米纤维膜的制备及其抗菌性能研究

以乙二胺和丙烯酸甲酯加成聚合制备端氨基超支化聚合物(HBP),再以超支化聚合物作为还原剂和稳定剂制备粒径约为10 nm的纳米银溶液。以N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂溶解聚丙烯腈粉末(PAN),采用高压静电纺丝技术制备了直径为数百纳米的PAN纳米纤维膜,并用所制备的纳米银溶液对PAN纳米纤维膜进行抗菌整理。研究显示,低温下纳米银颗粒较难负载于PAN纳米纤维膜上。当处理温度上升至90℃时,纳米纤维膜上的载银量可达10%以上。载银PAN纳米纤维膜具备良好的抗菌性能。     

电纺制备耐水性聚乙烯醇/聚丙烯酸纳米纤维膜及其吸附性能研究

采用静电纺丝技术和热交联技术制备了PVA/PAA50 000和PVA/PAA450 000两种纳米纤维膜,检测了它们的力学性能和对染料甲基蓝(MB-yl)和亚甲基蓝(MB-ylene)的吸附性能。PVA/PAA纳米纤维膜具有较大的拉伸强度,对MB-ylene具有良好的选择性,吸附机理遵循Langmuir等温吸附模型和准二级动力学方程,吸附过程具有自发性。经过5次脱附再生实验,PVA/PAA纳米纤维膜对MB-ylene染料的去除率约为90%,说明该材料具有良好的脱附再生性能。     

基于废弃针织桑蚕丝织物的抗菌复合纳米纤维膜的制备

采用废弃针织桑蚕丝织物,将其回收、溶解、提纯制备出再生丝素,并作为添加剂应用于纺丝溶液中,利用静电纺丝技术制备出一种抗菌纳米纤维膜。通过对丝素加入比例探究得到最佳的工艺参数,并通过X射线衍射(XRD)、差示扫描量热仪(DSC)测试分析了所制备的复合纳米纤维膜的物理化学性能。该纤维膜应用于抗菌测试,达到了预期的效果,抑菌率达93.53%,抗菌率达47.62%。通过静电喷涂可直接将纳米纤维膜与涤纶导电织物和普通涤纶织物结合,实现了在纺织品上的初步应用。     

锂离子电池用纳米纤维隔膜的开发和研究

为解决现有隔膜材料孔隙率较低、耐热性差等缺点,以耐热性较好的聚丙烯腈(PAN)为原料,制备出具有较高孔隙率和热稳定性的PAN纳米纤维隔膜。研制中采用静电纺多针头和滚筒接收方法,有效地提高了生产效率及产品质量均匀性。并探究了PAN纤维膜的结构形态、力学性能、孔隙率和热稳定性,以及组装后锂离子电池的充放电性能、循环性能和交流阻抗(EIS)性能。结果表明,静电纺PAN纳米纤维膜具有良好的热稳定性、较高的孔隙率和电化学性能等优势。     

基于机织格栅的三维复合耐高温过滤材料的开发

以芳砜纶为原料,在芳砜纶机织格栅上复合静电纺芳砜纶纳米纤维,获得增强三维复合过滤材料.通过扫描电镜、红外光谱仪、X-衍射仪、热分析仪以及电子织物强力仪等仪器对复合过滤材料的结构及其性能进行测定.结果表明:纳米纤维层与机织格栅相互嵌合成三维复合过滤材料;静电纺丝法可制备连续、均匀、无珠状物并含有大量孔隙的芳砜纶纳米纤维;...     

聚丙烯腈/羧基丁苯乳胶复合纳米纤维膜的制备及其性能

为提高静电纺聚丙烯腈(PAN)纳米纤维膜的力学性能,将羧基丁苯乳胶(SBR)与PAN纳米纤维膜通过溶液浸泡进行复合,制备了一系列PAN/SBR复合纳米纤维膜,研究了SBR质量分数对PAN纳米纤维膜表面形貌、化学结构、润湿性能、热性能和力学性能的影响.结果表明:SBR以物理粘结的形式与PAN纳米纤维膜复合在一起,随着SB...     

果糖基碳微球的制备及其吸附性能研究

以果糖为碳前驱体、聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷三嵌段共聚物（Pluronic P123）为模板剂,采用软模板水热碳化法制备果糖碳微球。利用扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）对其形貌进行表征,探究果糖碳微球最佳制备条件,并对其吸附亚甲基蓝的性能及影响因素进行了研究。结果表明,水热碳化时间为6 h时,果糖碳微球尺寸分布均匀,表面光滑。在最佳吸附条件下,果糖碳微球对亚甲基蓝的吸附量可达91.43 mg/g,经5次吸附循环后其吸附量仍为初始吸附量的76.9%,具有良好的循环使用性能;其吸附过程符合准二级吸附动力学,Langmuir等温吸附模型对其吸附过程的拟合更准确,表明亚甲基蓝以单分子层方式吸附于果糖碳微球表面,亚甲基蓝各分子间无相互作用。     

Polypyrrole-coated cotton fabrics used for removal of methylene blue from aqueous solution

PPy-coated cotton fabric was prepared in situ chemical polymerization using blends of anionic and cationic surfactants as soft template and investigated as adsorbent to remove dyes in the printing and dyeing wastewater. The PPy-coated fabric was characterized by scanning electronic microscopy and fourier transform infrared spectrum. It was found that the fiber and fabric surfaces were coated by PPy nanoparticles with diameters less than 100 nm which were quite loose and well formed as a three-dimensional network. Dye adsorption experiments demonstrated that the PPy-coated fabric could effectively remove MB dye and the decoloration capacity of MB solution could reach up to 95.6%. Factors influencing the adsorption of MB, e.g. ionic strength, solution pH, contact time, and adsorption mass, were systematically investigated. The adsorption capacity for MB dye increased gradually as its initial concentration increased. The batch experimental results suggested that the PPy-coated fabric could be used as an efficient sorbent to remove dyes in textile effluents.     

氮掺杂纤维素基碳气凝胶对染料吸附的影响

采用尿素改性与冷冻干燥法相结合的方式制备了可循环使用的氮掺杂纤维素基气凝胶,并对该气凝胶进行碳化得到氮掺杂纤维素基碳气凝胶(N-CCA)。分析了N-CCA的形貌和结构特征,并对废水中阳离子染料亚甲基蓝(MB)和阴离子染料刚果红(CR)的吸附性能进行了研究。SEM、XRD、氮气吸附脱附仪测试结果表明,经过尿素改性后,纤维素基碳气凝胶形貌发生重组,孔隙结构更加紧密,石墨化程度降低,比表面积增加,有利于提高染料去除能力。通过紫外可见分光光度计测试表明,改性后的N-CCA对阳离子染料MB的吸附能力略微下降,但对阴离子染料CR的吸附能力提升明显,从改性之前的87.12mg/g增加到360.63 mg/g。N-CCA材料具有选择性吸附性解,循环使用5次,CR去除率保持在98%以上。     

A composite of hydroxyapatite with electrospun biodegradable nanofibers as a tissue engineering material

Biodegradable and biocompatible poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate) (PHBV), a copolymer of microbial polyester, was fabricated as a nanofibrous film by electrospinning and composited with hydroxyapatite (HAp) by soaking in simulated body fluid. Compared with a PHBV cast (flat) film, the electrospun PHBV nanofibrous film was hydrophobic. However, after HAp deposition, both of the surfaces were extremely hydrophilic. The degradation rate of HAp/PHBV nanofibrous films in the presence of polyhydroxybutyrate depolymerase was very fast. Nanofiber formation increased the specific surface area and HAp enhanced the invasion of enzyme into the film by increasing surface hydrophilicity. The surface of the nanofibrous film showed enhanced cell adhesion over that of the flat film, although cell adhesion was not significantly affected by the combination with HAp.     

静电纺聚酰胺6纳米纤维膜的制备及其性能

为制备功能性的聚酰胺6(PA6)纳米纤维膜,采用静电纺丝技术制备PA6/聚乙烯吡咯烷酮(PVP)共混纳米纤维膜,并对纤维膜的表面形貌、力学性能和亲水性能进行表征。结果表明,当PA6纺丝液质量分数为28%,PVP的加入量为0.5 g时,纤维膜的微观形貌较好,制备出的纤维直径为132 nm,断裂强度为9.68 MPa,断裂伸长率为31.89%,亲水角为(32.4±1.2)°。研究了不同纺丝时间对纤维膜空气过滤性能的影响,当纺丝时间为0.5 h时,纤维膜具有较好的过滤性能,过滤效率为99.5%,过滤压降为476 Pa。红外分析结果表明,在PA6中加入PVP,在搅拌的过程中二者均匀融合,PVP小分子填充在PA6大分子中,可使纤维膜的亲水性提高。制得的PA6纳米纤维膜可作为加湿器中的湿膜材料得到应用。     

取向排列丝素蛋白/聚已内酯复合纳米纤维膜的双轴向拉伸性能

 以滚筒为收集装置,用静电纺丝技术制备了有序排列的丝素蛋白/聚己内酯（SF∕PCL）复合纳米纤维膜。利用FE-SEM和MATLAB软件对不同转速下收集的SF/PCL纳米纤维的形貌及排列有序程度进行表征;利用双轴拉伸试验仪对纳米纤维膜的力学性能进行测试。结果表明：滚筒转速越大,纳米纤维排列有序程度越高;纳米纤维膜力学性能表现出各向异性,同时具有明显的非线性和非弹性。对实验曲线进行拟合,建立了纳米纤维膜在双轴循环拉伸作用下的拉伸负荷-伸长率数学模型。以滚筒转速4.70m/s的试样为例,数学模型拟合曲线与实验曲线具有较高的一致性。     

Antimicrobial activity and mechanism of PLA/TP composite nanofibrous films

Electrospinning is conducted with polylactic acid (PLA) and tea polypheno (TP) to obtain PLA/TP composite nanofibrous films with high antimicrobial activity. An investigation of the composition, antimicrobial activity, and mechanism of these composite nanofibrous films was conducted by using infrared spectroscopy (FT-IR), inhibition zone method, fluorescence activated cell sorter (FACS), and transmission electron microscope (TEM). IR spectra results showed that TP and PLA composited well through valence bonds in PLA/TP composite nanofibrous films. Ranges of the inhibition zone for the growth of Escherichia coli (E. coli) and Staphylococcus (Staphylococcus aureus) were 3.67 and 3.71?cm in pure PLA nanofibrous films, but 5.17 and 5.67?cm in PLA/TP composite nanofibrous films, respectively. Results indicated that the antimicrobial activity of PLA/TP composite nanofibrous films were much higher than that of pure PLA nanofibrous films. Meanwhile, the antimicrobial activity against S. aureus was also slightly higher than E. coli. FACS results showed that the positive rate of PLA/TP composite nanofiber films was greater than that of pure PLA nanofibrous films, increasing from 1.45 and 0.78% to 9.26 and 6.47% against S. aureus and E. coli, respectively. The result of TEM indicated that PLA/TP composite nanofibrous films led to the death of bacteria by destroying the integrity of cell membrane.