静电纺-LbL技术制备[CTS/SA]c/lPVA纳米复合膜及其性能研究

结合层层组装法,以静电纺聚乙烯醇(PVA)为基底,壳聚糖(CTS)和海藻酸钠(SA)为聚电解质,制备复合纳米纤维膜用于吸附盐离子和重金属离子。研究结果表明,最佳的聚电解质溶液浓度均为2.5g/L,最佳组装层数分别为2和6.5层,其中对于盐离子,Al~(3+)去除率最高;对于重金属离子,Ba~(2+)去除率最高。一次使用时长2～6h为最佳,去除率波动在10%左右,通量为0.85L/(m~2·h)。实验证明,该膜在重金属处理方面有较好的发展潜力。     

层层组装法制备[CTS/SA]_(c/l)PET纳米纤维膜及动态吸附Cu~(2+)

静电纺纳米纤维薄膜由于其高孔隙率和大比表面积,因而广泛应用于重金属离子吸附领域.利用层层自组装法,以聚对苯二甲酸乙二醇酯为基底制备了不同浓度和层数的壳聚糖/海藻酸钠复合纳米纤维膜,并用其处理水中铜离子(Cu~(2+)).壳聚糖和海藻酸钠聚电解质溶液最佳浓度均为10.5g/L,最适宜层数为10层,当溶液pH为6时,Cu~(2+)去除率可达99.9%,使用时长达12h以上.复合膜具有高效率和良好的亲水性等特点,具有很好的应用潜力.     

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。     

静电纺纤维素纳米晶体/壳聚糖-聚乙烯醇复合纳米纤维的制备与表征

通过探索纤维素纳米晶体（CNC）添加量对壳聚糖-聚乙烯醇（CS-PVA）基体性能的影响,为静电纺CNC/CS-PVA复合纳米纤维的制备提供理论支撑。以CNC、CS和PVA为原料,采用静电纺丝法成功制备不同CNC含量（质量分数）的静电纺CNC/CS-PVA复合纳米纤维,并通过SEM、TGA和FTIR等分析手段对CNC/CS-PVA复合纳米纤维的微观结构和性能进行了表征。结果表明：添加CNC后静电纺CNC/CS-PVA复合纳米纤维直径变大,表面变粗糙,力学性能和热学性能提高;随着CNC含量的增加,静电纺CNC/CS-PVA纤维的杨氏模量（E）和抗拉强度（σ）先增强后减弱,而外延起始温度继续上升。当CNC含量为3wt%时,静电纺CNC/CS-PVA复合纳米纤维力学性能最好,相比于CS-PVA复合纳米纤维,E和σ分别提高了43.9%和24.8%;当CNC含量为20wt%时,静电纺CNC/CS-PVA复合纳米纤维直径分布不均匀,可以观察到单根纤维表面存在少量的球状结构物质,同时外延起始温度达到328.83℃;FTIR分析得出,CNC与CS和PVA之间只存在分子间的相互作用而没有发生化学反应;随着溶液的酸性减弱,碱性增强,不同CNC含量的静电纺CNC/CS-PVA复合纳米纤维稳定性逐渐提高,而CNC含量对其稳定性影响不大。     

动态线纺聚乙烯醇/海藻酸钠纳米纤维膜的制备

为了实现静电纺纳米纤维产量化的制备,使用自主设计的无针式动态线性电极静电纺丝机制备聚乙烯醇(PVA)/海藻酸钠(SA)(AP)纳米纤维膜。采用扫描电子显微镜(SEM)研究PVA/SA配比、收集距离和纺丝电压对纤维形貌及直径分布的影响。结果表明,PVA/SA配比对纤维形貌影响最大,随着SA含量降低,溶液牵伸顺利;在此基础上随着距离增加,纤维形貌逐渐改善但不匀率有所增加。当7.5%PVA与2%SA按体积比9∶1共混时,所得纤维形貌及直径分布最佳,最佳纺丝电压和距离分别为75 kV和25 cm,纤维平均直径为(187±44) nm,产量可达2.5 g/h。为AP纳米纤维膜的规模化制备提供了参考。     

利用静电层层自组装技术修饰静电纺纳米纤维制造复合纳米纤维膜的研究进展

综述了静电层层自组装技术修饰静电纺纳米纤维制造复合纳米纤维膜的研究进展,其中包括复合纳米纤维膜的形成机理及潜在应用.     

聚乙烯醇-海藻酸钠/累托石纳米复合膜结构及性能研究

用水溶液法制备环保型聚乙烯醇(PVA)-海藻酸钠(SA)/钠化累托石(Na+REC)复合膜,通过XRD及TEM分析了复合膜结构及插层机理,研究其透光性、力学性能、气液阻隔性及热性能。实验结果表明,添加少量PVA可与SA和Na+REC形成插层纳米复合膜,其中PVA添加量为SA质量的10%时,所制得复合膜PVA10-SA/Na+REC2插层效果最好,与SA/Na+REC2复合膜相比,拉伸强度提高42.2%,断裂伸长率提高35.4%,在36~230℃范围内失重率降低3.48%,且有良好的透光性及汽液阻隔性。     

层层组装法制备纳米级海藻酸钠/聚乙烯亚胺微胶囊及其载药性能

使用碳酸钙作为无机模板,海藻酸钠与聚乙烯亚胺作为胶囊壁材,通过层层自组装法制备了一种新型的纳米微胶囊,并选用环丙沙星作为模型药物研究了纳米微胶囊对药物的包覆与释放性能。结果表明,碳酸钙模板的平均粒径在经过超声和表面活性剂十二烷基磺酸钠处理后达到了432nm;通过扫描电镜观察到海藻酸钠/聚乙烯亚胺微胶囊在模板移除后出现了塌陷的现象,同时也有100nm以下粒径的小尺寸微胶囊及微胶囊表层的褶皱与折叠形貌出现;海藻酸钠/聚乙烯亚胺微胶囊对环丙沙星具有很强的负载能力,最高负载率可达27.96%。     

静电纺定向纳米纤维素-碳纳米管/聚乙烯醇复合纤维导电膜及性能

利用纤维素纳米晶须（CNCs）搭载碳纳米管（CNTs）在水相中形成均一稳定的纳米CNCs-CNTs导电复合物,并将其均匀分散于聚乙烯醇（PVA）基体中制得纺丝液,采用静电纺丝技术制备纤维定向排列的CNCs-CNTs/PVA复合导电膜。结果表明：CNCs-CNTs增强了纤维膜热力学性能,并赋予其导电功能;纤维的定向排列显著提高了膜的力学性能;随CNTs含量增加,纺丝液电导率和黏度提高,纤维直径减小;当CNCs和CNTs与PVA的质量比分别为8.0%和1.0%时,CNCs-CNTs/PVA的纤维直径、拉伸强度和电导率分别可达182 nm±35 nm、15.99 MPa±1.25 MPa和0.12 S/m±0.01 S/m;当电流密度为0.2 A/g时,其比电容可达127.1 F/g,且经过1 500次充放电循环后电容量仍保持在83.14%。基于导电膜优良的力学性能、热稳定性和导电性,CNCs-CNTs/PVA导电膜有望应用于可折叠超级电容器、柔性传感器和柔性电极材料等领域。     

氧化石墨烯/壳聚糖层层自组装复合膜的制备及其在环保领域中的应用

利用层层自组装技术将氧化石墨烯与壳聚糖进行自组装,制备出一种新型的氧化石墨烯/壳聚糖复合膜,并利用原位合成的方法引入纳米银粒子。采用紫外可见光谱(UV-Vis)、红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)和原子吸收等分析方法对复合膜的自组装行为和催化性能进行了研究。实验结果表明,氧化石墨烯与壳聚糖可通过层层自组装技术制备出新型复合膜,这种复合膜可包裹纳米银粒子,膜内纳米银粒子对4-硝基苯酚的催化活性较高,并且可实现循环使用。此外,在稳定性实验中,复合膜不会释放纳米银粒子或银离子,避免了给水体带来二次污染。因此,这种材料在水处理等环保领域中可能具有巨大的潜在实用价值。     

静电纺丝法制备壳聚糖/聚乙烯醇基复合碳纳米纤维及其电化学性能

本工作观察并研究了不同碳化温度下制备的静电纺丝壳聚糖/聚乙烯醇基复合碳纳米纤维膜用作超级电容器电极材料时的电化学性能。通过SEM、XRD、Raman等技术对不同碳化温度得到的碳纳米纤维膜进行结构表征,利用循环伏安法(CV)和恒电流充电/放电(GCD)等电化学技术对不同碳化温度得到的碳纳米纤维膜进行电化学性能测试。结果表明,碳化温度为700℃时所制备的复合碳纳米纤维具有较好的电化学性能,在电流密度为1 A/g时放电比电容高达215 F/g,且循环4 000次后容量保持率几乎高达100%,表现出较高的放电比电容和较好的循环稳定性。     

纳米羟基磷灰石/壳聚糖-海藻酸钠复合材料的制备及微分析

采用液相共沉淀法分别制备了不同比例的纳米羟基磷灰石(HAP)/壳聚糖(CS)-海藻酸钠(Alg)复合材料,在利用XRD、SEM及EDS对制备的复合材料进行分析研究的基础上,考察了复合材料的力学性能。研究结果表明,复合材料内部结合致密,有机相与无机相融为一体,羟基磷灰石颗粒结晶较好,形状为类球状,平均粒径为20nm左右,颗粒分布相对均匀;HAP与CS-Alg质量比的变化直接影响复合材料内HAP颗粒的结晶、粒径及分散性。当HAP与CS-Alg的质量比为50∶50时,复合材料的均一性、致密性最佳,抗压强度最大可达46.5MPa。EDS分析发现复合材料中仅含微量的钠和钾元素,钙、磷原子比约为1.75,属于富钙型的HAP。     

同轴静电纺美藤果油/聚乙烯醇纳米纤维膜的制备及其性能

目的 提高美藤果油在纤维膜中的负载量,提升其在食品活性包装或生物医药方面的应用潜力。方法 通过同轴静电纺丝技术制备具有核壳结构的美藤果油(Sacha inchi oil,SIO)/聚乙烯醇(Polyvinyl alcohol,PVA)纳米纤维膜。采用单因素实验和正交试验探究PVA的质量分数、施加电压、接收距离和壳层流速等纺丝条件对SIO负载量的影响。通过扫描电镜、透射电镜和傅里叶红外变换光谱表征纳米纤维的形态及性能,测试并分析加入SIO后纤维膜的力学性能、亲水性能和抗氧化活性。结果 通过正交试验得到了纤维膜的最佳纺丝条件,PVA的质量分数为12%,施加电压为22 kV,接收距离为16 cm,核壳流速比为0.1 mL/h∶1.4 mL/h。在此条件下可以成功制备以SIO为核层,以PVA为壳层的具有明显核壳结构的形貌较好、直径分布均匀,SIO负载量为67.79%的纳米纤维膜。SIO的加入使纤维膜的拉伸强度提高了2.51倍,水接触角减小了14.04°,抗氧化活性提高了2.6倍。结论 采用同轴静电纺丝技术成功制备了具有明显核壳结构的纳米纤维及纤维膜,该膜的SIO负载量高,加入SIO后纤维膜的力学性能、亲水性能和抗氧化活性均得到改善。     

(壳聚糖-聚磷酸铵)/剑麻纤维素微晶层层自组装复合材料的热性能和阻燃性能

采用层层自组装法（LBL）,在剑麻纤维素微晶（SFCM）表面交替吸附壳聚糖（CH）和聚磷酸铵（APP）构筑CH-APP阻燃涂层,成功制备（CH-APP）_n/SFCM阻燃复合材料。通过Zeta电位分析仪、FTIR、TGA、POM、垂直燃烧法（VFT）、SEM手段对复合材料的结构和性能进行表征。FTIR、Zeta电位结果表明,CH和APP在SFCM表面电位正负交替变化,CH-APP涂层成功包覆在SFCM表面; POM和SEM结果显示,组装后（CH-APP）_n/SFCM复合材料表面变得粗糙,其表面包覆了一层较厚涂层; TGA结果表明,随着吸附CH-APP组装层数的增加,（CH-APP）_n/SFCM复合材料的初始分解温度（T_5%）由279.4℃降低至243.1℃,残炭率由11.24%提高至32.06%; VFT测试结果表明,随着组装层数的增加,（CH-APP）_n/SFCM复合材料阻燃性能明显提高,组装10层的（CH-APP）₁₀/SFCM复合材料甚至可以达到离火自熄的程度。      

静电纺制备Fe3O4/PEK-C纳米复合膜及其吸波性能

静电纺丝技术是一种新颖、高效且简单的制备连续纳米纤维的方法,纳米复合纤维膜的优异特点赋予了纳米吸波剂新的吸波通道。本文采用静电纺丝工艺制备Fe3O4/PEK-C纳米复合纤维膜,利用SEM和TGA表征纳米复合纤维膜的微观形貌和热稳定性,用矢量网络分析仪测试样品在8.2~12.4 GHz的电磁参数与吸波性能。结果表明,Fe3O4/PEK-C纳米复合纤维膜呈现出超细纤维彼此交织构成的立体网络结构,其热稳定性、复介电常数和复磁导率均随着Fe3O4含量的增加而增加,介电损耗和磁损耗得到加强。当纳米复合纤维膜的厚度为1.8 mm时,其反射损耗在整个测试波段均处于-5 dB以下,-10 dB以下有效吸收频宽为2 GHz,频率在8.6 GHz处吸收强度达到最大值-15.4 dB。预期可作为隐身复合材料的吸波功能层。     

静电纺丝制备纳米海藻酸钠/魔芋葡甘聚糖-菊糖纤维膜

采用静电纺丝技术制备纳米海藻酸钠/魔芋葡甘聚糖-菊糖（SA/KGM-INU）纤维膜。采用流变仪分析研究了加入不同量SA对SA/KGM-INU溶胶流变特性的影响,利用SEM、DSC、FTIR和TGA研究了不同量SA对纳米SA/KGM-INU纤维膜结构和性能的影响。结果表明,纳米SA/KGM-INU复合纤维膜表面粗糙程度随SA含量增加而减小,黏度随SA含量的增加而增大,热稳定性随SA含量的增加而增强。纳米SA/KGM-INU纤维膜的制备,旨在为其它天然高分子基复合材料的研究开发提供一定的实验数据及理论基础。     

静电层层自组装法制备纳米ZrO2/活性炭复合材料及其吸附性能研究

采用静电层层自组装技术和溶胶-凝胶法将不同层数、不同含量的纳米二氧化锆(ZrO2)粒子组装于活性炭表面,得到一种新型的复合材料。用比表面测定(N2-BET)、X射线荧光光谱(EDXRF)等对其进行了表征。系统地研究了纳米ZrO2改性的活性炭对水中2,4-二硝基酚的吸附性能。结果表明,改性后活性炭对2,4-二硝基酚的吸附符合Freundlich模型,吸附过程主要受分配作用控制,吸附容量比改性前提高了25%,而接触时间和初始浓度对吸附效果具有显著影响,并且酸性条件有利于吸附的进行。     

层层组装技术制备纳米级TiO2/聚电解质复合中空纤维催化剂

采用静电纺丝技术和层层组装技术制备了聚电解质/TiO2复合中空纳米纤维膜.通过控制PS纤维模板直径和吸附层数,TiO2中空纤维的直径和壁厚得到了很好的控制.在光催化降解乙醛性能实验中,TiO2中空纤维具有比P25更好的光催化性能.     

明胶-壳聚糖/纳米SiO_2原位载药复合膜的制备及性能研究

利用明胶、壳聚糖和纳米SiO_2,制备了明胶-壳聚糖/纳米SiO_2复合膜,对复合膜的溶胀性、机械强度等进行测试。然后将明胶-壳聚糖/纳米SiO_2复合膜用于阿司匹林的原位负载,研究纳米SiO_2用量和模型药物阿司匹林用量对原位载药复合膜缓释性能的影响。结果表明,纳米SiO_2的引入能够降低复合膜在水中的溶胀性,提高复合膜的机械强度;随着纳米SiO_2用量的增加,复合膜原位负载阿司匹林的缓释效果增加;阿司匹林用量为0.5%时,明胶-壳聚糖/纳米SiO_2原位载药复合膜具有较好的缓释效果。     

静电纺精密过滤用聚醚砜/聚乙烯醇纳米纤维膜的制备:交联体系的影响研究

为了有效滤除输液剂中的不溶性微粒,采用静电纺丝技术制备聚醚砜/聚乙烯醇(PES/PVA)纳米纤维基膜,然后选用戊二醛-水-乙醇、戊二醛-水-丙酮和戊二醛-水-丙三醇三种体系对基膜进行交联处理,制备了PES/PVA微孔滤膜。利用扫描电镜观察微孔膜的表观形貌,利用接触角测试仪测试微孔膜的亲水性能,利用靛蓝颗粒模拟药液中的不溶性微粒,测试PES/PVA微孔膜的过滤效果,探究了溶剂体系和配比对微孔膜表观形貌、亲水性和过滤性能的影响。结果表明:交联体系为戊二醛-水-乙醇时,水和乙醇的体积比为70∶30时,PES/PVA微孔膜的过滤效果最佳,通量为31.0m3/(m~2·h),截留率为63.02%,可用于临床上药液的精密过滤。