纳米纤维的应用前景

论述了纳米纤维制备新方法和典型纳米纤维的应用前景。指出静电纺丝技术可制得聚合物纳米纺织纤维长丝、实心纳米碳纤维、生物降解性聚合物纳米纤维和聚苯胺及其与常规聚合物共混的纳米导电纤维,其直径取决于纺丝工艺参数;静电纺丝是得到纳米纤维最重要的方法,也是最有可能实现纳米纤维工业化生产的技术。     

核/壳结构复合纳米纤维的制备

核/壳结构的纳米纤维是一种功能化的复合纳米纤维,制备方法有化学涂覆、表面化学结合、共混静电纺丝和同轴静电纺丝等.重点介绍利用同轴静电纺丝法制备核/壳结构复合纳米纤维,综述了同轴静电纺丝核/壳结构复合纳米纤维在组织工程、药物包覆、催化和其他领域的潜在应用价值.     

静电纺丝技术及其研究进展

静电纺丝是目前唯一能够直接、连续制备聚合物纳米纤维的方法。概述了静电纺丝技术及其发展历程,静电纺丝射流的稳态和非稳态的研究成果。介绍了静电纺丝机、静电纺丝技术的新进展及静电纺纳米纤维膜的应用。最后指出静电纺丝的研究方向。     

静电纺动物蛋白纳米纤维研究进展

为拓展静电纺纳米纤维的应用领域,拓宽静电纺丝工艺的材料来源,对国内外近期静电纺动物蛋白纳米纤维的研究进展进行了综述。针对目前静电纺丝工艺中有机溶剂使蛋白质变性的问题,介绍了几种取代有机溶剂的方法,并对这些方法的优缺点进行对比,分析认为水溶性聚合物代替有机溶剂的方法更有利于蛋白纳米纤维在生物医药领域应用;讨论了交联改性及共混改性对静电纺动物蛋白纳米纤维力学性能的影响,对静电纺胶原蛋白纳米纤维在生物医药领域的应用进行了总结;最后针对利用静电纺丝技术制备动物蛋白纳米纤维亟待解决的问题以及未来的发展方向进行了展望。     

静电纺丝纳米纤维膜基光化学传感器的制备及其在重金属检测中的应用进展

化学传感器特别是光化学传感器已经被广泛研究,并应用于检测目标物如食品中的重金属。静电纺丝纳米纤维膜由于具有高比表面积、高孔隙率、可控性良好和易功能化等特点,可以被用来固定传感器以提高其灵敏度。本文主要综述静电纺丝纳米纤维膜基光化学传感器的制备及其在重金属离子检测中的应用进展。首先,简单介绍光化学传感器及静电纺丝纳米纤维膜基光化学传感器,随后根据其制备方法的差异分为高分子聚合物化学修饰法、高分子聚合物物理共混法、纳米纤维化学修饰方法和纳米纤维物理吸附方法4类,并分别综述其制备得到的静电纺丝纳米纤维膜基光化学传感器应用于重金属检测的进展,这4类方法各有优势,都具有较好的应用前景。本文将为静电纺丝纳米纤维膜基光化学传感器用于目标物的检测提供指导。     

静电纺丝纳米纤维的方法与应用现状

主要介绍了利用不同的静电纺丝收集装置设计得到多种排列形式的纳米纤维聚集体及聚合物纳米纤维的应用.说明了静电纺丝技术可以得到各种各样的聚集体,是目前制备纳米纤维比较有效的方法,提高了由纳米纤维制备的产品质量,可以应用于特定的改性方面.     

由水溶性聚合物制备多功能碳纳米纤维垫

聚合物前驱体成本高、碳化后处理工艺中有机溶剂的应用,以及能源消耗等问题,限制了碳纤维在日常生活中的应用。采用离心力纺丝技术及在酸蒸气中脱水的方法制备非织造纳米纤维垫,并采用低温碳化工艺(t800℃)制备多功能碳纳米纤维。这种方法可以制备微孔与中孔的多孔非织造碳纤维织物或纱线。纤维的直径可在几百纳米到几微米之间变化。热物理和微观结构表征表明,化学和热处理过程中的碳化形成了石墨。所制备的纤维表现出较高的导电性和比表面积,以及良好的热稳定性、疏水性和亲油性。     

豌豆分离蛋白-普鲁兰多糖共混溶液性质及静电纺丝纳米纤维形貌的研究

为制备基于天然聚合物(蛋白质、多糖)静电纺丝纳米纤维,本文将豌豆分离蛋白和普鲁兰多糖以质量比1:1混合制备共混溶液,研究共混溶液的浓度(10.0%~25.0%,w/v)对共混溶液性质及静电纺丝纳米纤维形貌结构的影响。通过测定共混溶液的性质(包括pH、表面张力、电导率以及表观粘度)以及静电纺丝纳米纤维的微观结构,来确定最佳的共混溶液浓度。结果表明,不同浓度的共混溶液pH基本维持中性范围内,表面张力在37~47 mN/m范围内波动,随着共混溶液浓度的增加,其电导率显著降低(P<0.05),而且表观粘度显著增加(P<0.05)。与此同时,当共混液浓度大于20.0%时,才开始形成静电纺丝纳米纤维,其中以22.5%和25.0%的共混液制备出的静电纺丝纳米纤维具有形貌良好和直径均匀的特征。     

含纳米粉体功能性纤维的制备方法

介绍了功能性化学纤维制备过程中常用的抗菌型、防紫外线型、远红外型和导电型纳米粉体。阐述了采用静电纺丝和熔体纺丝法制备含纳米粉体功能性纤维的方法及其研究现状。静电纺丝包括共混法与纳米粒子原位合成法,熔体纺丝包括共混纺丝法与高聚物原位聚合法。纳米颗粒在纤维中的尺寸与分散性是影响纤维可纺性及纤维性能的重要因素,采用原位合成的方法可有效阻止纳米颗粒在纤维中的团聚,并通过静电纺丝制得纳米颗粒尺寸稳定且分散均匀的功能性纳米纤维。     

静电纺丝制备聚合物/无机物复合纳米纤维研究进展

利用静电纺丝技术制备的聚合物/无机物复合纳米纤维可以综合聚合物、无机物和纳米纤维三者的优点,表现出许多特殊的优异性能。介绍了国内外应用静电纺丝技术制备具有优良光学、电学、热学和力学性能的聚合物/无机物复合纳米纤维所取得的最新研究进展,指出了今后的研究热点及主要发展方向。     

制备纳米纤维的静电纺丝接收器研究进展

静电纺丝是制备纳米纤维的重要方法,在众多领域具有较强应用价值,引起广泛关注。所得纳米纤维的取向和结构对其性能有重要影响,近年来研究主要集中于如何获得结构不同、形态各异的电纺纤维材料,以满足不同领域的使用要求。接收器作为静电纺丝装置的重要部分,决定电纺纤维的分布与组合。目前,通过对接收器进行改进已经能够制备三种基本结构电纺纤维材料,分别是排列规则纳米纤维线、图案化纳米纤维膜和三维纳米纤维体。本文简述静电纺丝原理,分别对比三种类型纳米纤维结构制备中所采用的不同接收器结构特点和收丝效果。该综述可供纳米纤维材料制备、静电纺丝装置改进和静电纺丝技术应用等研究参考。     

静电纺制备多孔纳米纤维材料的研究进展

将纳米纤维加工成具有孔洞结构的特殊形态,是静电纺丝的研究方向。系统综述了近年来国内外利用静电纺丝法制备多孔结构纳米材料的主要方法,并将其归纳为自发成孔和后处理成孔2种方式。介绍了这2种方式成孔的主要原理及成孔类型,对比分析了各自的优缺点。结果表明：自发成孔制备工艺简单,但获得的孔径大小和孔洞分布较为随机,不易控制;而后处理成孔方式的孔径大小具有一定的可控性,但是制备流程相对复杂,因此认为,较为简单、准确地控制纤维表面及内部孔洞分布及孔径大小,使其结构和功能精准匹配,是后期静电纺多孔材料的研究焦点。     

静电纺纳米纤维柔性应变传感器的研究现状

为系统分析静电纺纳米纤维应变传感器的设计方法和材料种类对传感性能的影响,进一步明晰其传感机制,综述了碳纳米纤维、聚偏二氟乙烯和聚氨酯纳米纤维基柔性应变传感器的制备方法,比较了这些传感器的敏感系数、应变范围及稳定性等的优势与缺陷,介绍了静电纺纳米纤维材料应变传感器在人体运动、生命健康监测等领域的研究现状和发展趋势。最后提出传感器基体的应变能力及恢复性对其应变范围及稳定性具有决定性影响,其基体形成的导电网络结构在应变过程中易发生结构损伤,且初始电阻越小,基体及导电网络的有效应变范围越大,传感器的性能越好,认为未来开发具有高应变范围、灵敏性及稳定性的静电纺纳米纤维基应变传感器将是一个重要发展方向。     

静电纺取向纳米纤维的制备及在组织工程中的应用进展

为拓展静电纺取向纳米纤维的应用领域,进一步提高收集静电纺取向纳米纤维的取向度和效率,综述了利用改变接收装置来制备取向纳米纤维的多种方法,根据接收装置的不同,主要分为旋转式收集法、水浴收集法和平行板收集法.简单分析了各种方法的基本原理和优缺点,阐述了取向纳米纤维在生物组织工程领域的重要应用,通过研究人员一系列的研究成果证...     

聚丙烯腈基活性中空碳纳米纤维制备及其性能

为制备具有较高孔隙率的聚丙烯腈(PAN)活性中空碳纳米纤维(AHCNF),以自行制备的PAN为原料,经同轴静电纺丝、预氧化、炭化、活化后制备得到AHCNF,借助X射线光电子能谱仪、扫描电子显微镜、比表面积测试仪研究了致孔剂对其形态与孔结构的影响。结果表明:制备的PAN共聚物环化温度较低,环化放热较缓和,有利于预氧化的进行;炭化过程将PAN表面的碳氧单键转化为碳氧双键,而活化过程将碳氧双键进一步转化为酯基;添加致孔剂和未添加致孔剂得到的PAN活性中空碳纳米纤维横截面呈明显的中空结构,纤维壁较为致密;添加致孔剂后,活性中空碳纳米纤维的总比表面积从55.719 m²/g增加到532.639 m²/g,孔容从0.070 cm³/g增加到0.312 cm³/g,介孔平均孔径从3.408 nm增加到4.309 nm,收率从27.14%降低到9.44%。     

静电纺多级结构空气过滤材料的研究进展

为促进静电纺纳米纤维在空气过滤领域中的应用,开发性能更加优异的新型纳米纤维空气过滤膜,以近年来国内外静电纺丝技术制备多级结构纳米空气过滤材料的相关研究为基础,综述了静电纺制备具有微纳米凸起、纳米蛛网、层层复合、多孔、刺状、树枝状及核壳等结构空气过滤材料的最新研究进展,分析和讨论了多级结构微纳米空气过滤材料的制备方法,指出了现有研究中存在的不足,并对未来的发展方向进行了总结和展望。认为多级结构可有效实现过滤材料高效率、低阻力、高强度、阻燃等的功能化,相较于传统的纳米纤维过滤材料具有更好的应用前景。     

深冷处理对锡锑/碳纳米纤维的形貌再造及其机制

为改善锡锑/碳纳米纤维性能,利用深冷处理作为热补偿方式对锡锑/碳纳米纤维进行形貌再造。通过调节深冷与炭化处理的顺序,比较处理顺序的不同对该材料的形貌变化影响,并结合对该材料的晶型结构和含碳量的分析探究其形貌再造机制。结果表明：首先对静电纺锡锑/碳纳米纤维前驱体进行炭化得到锡锑/碳纳米纤维再进行深冷处理,其形貌具有皮芯结构;而如先对静电纺锡锑/碳纳米纤维前驱体进行深冷处理再进行炭化得到的锡锑/碳纳米纤维,其锡锑合金在纳米纤维中的分布则表现出更不均匀性;深冷处理后得到的纳米纤维中的碳含量均有增加;结合其晶型结构分析认为,深冷处理对锡锑/碳纳米纤维的形貌再造归因于该处理技术的晶粒细化作用。     

静电纺聚丙烯腈/线性酚醛树脂碳纳米纤维电极的制备及其性能

为研究炭化温度对碳纳米纤维电极性能的影响,采用静电纺丝法制备了聚丙烯腈/线性酚醛树脂(PAN/PF)纳米纤维,然后经不同温度炭化处理得到不同结构与性能的碳纳米纤维,并制备成电极材料.对碳纳米纤维的表面形貌、比表面积、孔结构、石墨化程度和元素含量,以及碳纳米纤维电极的电化学性能进行测试与表征.结果表明:PAN/PF碳纳米...     

批量制备静电纺有序纳米纤维的研究进展

静电纺丝是一种常用且有效地制备纳米纤维的方法,但其制备的纳米纤维多为无序排列结构,具有各向同性、力学性能较差等缺陷,限制了纳米纤维的应用.因此,对静电纺丝装置进行相应的改进,从而得到具有各向异性且力学性能较好的有序纳米纤维,可进一步拓宽纳米纤维的应用领域.此外,传统单针头静电纺丝技术制备效率低,使得静电纺有序纳米纤维产...