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。     

静电自组装膜研究进展

由静电自组装技术来制备功能型薄膜是发展迅速的新研究领域。本文着重阐述了静电自组装聚电解质-聚电解质复合膜、静电自组装聚电解质-无机纳米粒子复合膜、静电自组装聚合物-半导体纳米粒子复合膜、静电自组装其他多层膜体系制备方法和特点,展望了静电自组装在渗透分离膜、基因传输、传感器系统、光伏设备等领域的应用前景。     

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。     

静电纺多孔/无孔二醋纤复合膜的制备及过滤性能研究

采用静电纺丝技术,借助高挥发溶剂的制孔性,制备了多孔超细二醋酸纤维。通过调控纺丝过程中多孔超细二醋酸纤维和无孔纳米二醋酸纤维的比例,制备了不同交叉结构的多孔超细/无孔纳米二醋纤复合膜。通过扫描电镜观察纤维膜的形貌,利用电导率仪测试纺丝液电导率,运用黏度计测试纺丝液的黏度,利用多孔材料孔径分析仪测试复合膜的孔径分布,通过滤料综合性能测试台测试不同空气流量下复合膜的过滤性能。结果表明:随着无孔纳米纤维在复合膜中比例的增加,复合膜的孔径分布范围变窄,孔径减小,堆积密度增加;过滤效率和过滤阻力都呈增大的趋势;当纺丝过程中,多孔超细纤维与无孔纳米纤维纺丝针管数目比例为1∶2时,所制备的复合膜具有最好的品质因数,在空气流量为80L/min时,其过滤阻力仅为280Pa,过滤效率可达99.472%。     

磁致型聚己内酯/纳米四氧化三铁形状记忆复合电纺纤维的制备与表征

以交联的聚己内酯(c-PCL)作为复合电纺纤维的基体材料,纳米四氧化三铁(Fe3O4)作为添加填料,运用静电纺丝的技术,制备了在交变磁场下回复的形状记忆复合纳米电纺纤维。通过X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)对制备的Fe3O4纳米颗粒进行了表征;利用扫描电镜(SEM)、差式扫描量热法(DSC)及动态力学分析(DMA)等检测手段对PCL/Fe3O4复合纳米纤维进行了表征。实验表明:粒径为14nm的Fe3O4在电纺丝中均匀分布,制备的复合纳米纤维的转变温度为53℃,在交变磁场中具有较好的形状记忆性能。     

水包油(O/W)型乳液静电纺丝

将不同质量的聚氧乙烯(PEO)加入到由乳液聚合而得到的均匀的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)/水乳液中,制备了稳定、质量分数分别为10%、15%、20%的PEO/乳液,并将其作为纺丝液进行静电纺丝。通过纳米粒径分析仪、粘度计、溶液电导率测试仪分析了纺丝液的性质;应用电子显微镜(SEM)分析了纺丝液浓度、纺丝电压、丝液流速对纤维形貌的影响。结果表明,采用乳液静电纺丝法可以制备具有芯-鞘结构的纳米颗粒及纳米纤维。     

SF/COL/PLCL和SF/COL/PLLA静电纺丝三维纳米纤维支架材料的性能研究

以具有良好生物相容性、生物可降解性的聚乳酸-聚己内酯(PLCL)和聚左旋乳酸(PLLA)为原料,通过静电纺丝法,以70∶30为质量比的SF/COL分别和聚左旋乳酸、聚左旋乳酸-己内酯共混制备不同质量比的纳米纤维支架材料。采用X射线衍射、热重分析等方法对复合材料的理化性能进行表征并对其交联前后的性能进行探讨和比较。结果表明,SF/COL与高分子聚合物复合后其分子结构和热稳定性变化不明显,交联后复合纳米纤维支架β化程度、结晶度和热稳定性较交联前均有所增加,能形成稳定的分子构象,热稳定性有所提高,在组织工程中可为特定细胞提供结构支持,有望成为一种新型的组织工程支架材料。     

聚偏氟乙烯/聚二甲基硅氧烷复合纳米纤维膜的渗透汽化脱盐性能研究

以静电纺丝聚偏氟乙烯(PVDF)纳米纤维膜为多孔支撑层,在其上涂覆聚二甲基硅氧烷(PDMS)为致密分离层,制备了PVDF/PDMS复合纳米纤维膜,并对复合膜的渗透汽化脱盐性能进行了研究。在涂覆操作前,使用堵孔剂聚乙二醇处理PVDF纳米纤维膜,以降低涂覆过程的孔渗问题,有效提高了复合膜对盐离子的截留能力。通过扫描电子显微镜、热重分析仪和红外光谱仪等手段表征了复合膜的微观形貌、热稳定性和表面官能团形式。结果表明:聚乙二醇浓度为12%(wt,质量分数,下同)为最佳处理条件。操作温度为25℃时,渗透汽化脱盐通量可达6.46L/(m~2·h),NaCl截留率为98.8%;升温至75℃,通量可达19.3L/(m2·h),NaCl截留率为95.6%。     

基于TPEE双组分扭曲螺旋电纺纤维的初探

首先利用静电纺丝法制备了热塑性聚酯弹性体(TPEE)纳米纤维.用扫描电镜(SEM)对纤维的形貌进行了表征,纤维的直径为300～600nm,讨论了纺丝液浓度和纺丝距离对纤维形貌产生的影响.然后在一定的负电压下制备了聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)和聚左旋乳酸(PLLA)电纺纳米纤维,发现PBT和PLLA均具有良好的负极可纺...     

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。     

凹凸棒石-聚丙烯腈复合静电纺丝膜的制备与表征

采用3种改性剂对凹凸棒石进行表面改性,然后通过静电纺丝技术制备凹凸棒石-聚丙烯腈(ATP-PAN)复合纳米纤维膜,研究改性剂对复合膜结构和空气过滤性能的影响,优化ATP-PAN复合膜材料的静电纺丝制备工艺。结果表明,经十八烷基三甲基溴化铵和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷联用改性后的凹凸棒石纳米棒在复合纳米纤维膜中的分布较优。以邻苯二甲酸二辛酯(DOP)气溶胶颗粒为目标过滤物,发现凹凸棒石使复合膜的空气过滤效率达到98. 670%,压降仅为106. 7 Pa,品质因数为0. 407 3 Pa~(-1),表明以凹凸棒石为功能添加剂的复合纳米纤维膜材料在空气过滤领域具有良好的应用前景。     

PVDF/ZIF-8复合滤材的制备及其过滤性能研究

以聚酯纤维无纺布为接收基材,通过静电纺丝技术制备了包覆2-甲基咪唑锌盐(ZIF-8)纳米颗粒的聚偏氟乙烯(PVDF)/ZIF-8超细纤维过滤材料,系统研究了纺丝液浓度对PVDF纤维形貌的影响和不同纳米纤维复合膜克重的PVDF/ZIF-8复合滤材的过滤性能。研究表明:ZIF-8可显著降低PVDF/ZIF-8复合纤维的直径,最小平均直径可达(83±11) nm。在最佳纺丝条件下,随着纳米纤维复合膜克重的增加,纤维毡的过滤效率与阻力均增加。对于质量中值直径为0. 26μm的Na Cl气溶胶,PVDF/ZIF-8复合纤维毡的过滤效率为95. 910%时,阻力为47. 6 Pa;过滤效率为99. 534%时,阻力为111. 1 Pa。ZIF-8与纳米纤维结合形成的超细纤维复合毡,为低克重节能滤材的研制提供了新的思路。     

浓度及溶剂配比对PVDF静电纺纳米纤维膜的影响

以聚偏氟乙烯(PVDF)为纺丝溶质，N,N-二甲基甲酰胺(DMF)与四氢呋喃(THF)为混合溶剂，配制不同浓度和不同溶剂配比的纺丝溶液，利用静电纺丝技术制备了PVDF纳米纤维膜。通过扫描电子显微镜(SEM)、光学接触角测量仪、ImageJ软件对所制纳米纤维膜的微观形貌、疏水性能、纤维直径等进行分析，研究了不同浓度和不同溶剂配比对纳米纤维膜的影响。结果表明：当溶液浓度为10%(PVDF质量分数),DMF/THF溶剂配比为3/2时静电纺丝制备的纳米纤维膜纤维形貌良好，直径分布均匀，具有良好的疏水效果。     

改性PAN纳米纤维膜支撑的TFC FO膜制备及其性能

利用层层自组装的方法在聚丙烯腈(PAN)静电纺丝纳米纤维膜(ENMs)表面沉积聚电解质中间层,讨论了中间层的结构变化对于界面聚合制备的聚酰胺(PA)复合膜结构及其性能的影响.结果表明,改性后ENMs的亲水性和机械性能显著提高,而孔径和表面粗糙度减小;在低沉积浓度下,由其制备的复合正渗透(FO)膜的水通量明显增大,且随着聚电解质沉积浓度的增加,复合FO膜对于NaCl截留率从原来的86.30%提升到了95.46%,具有较高的选择性.因此,聚电解质表面沉积是改性ENMs的一种实用而有效的方法,能够显著改善由其制备的薄膜复合(TFC) FO膜性能.     

交叉静电纺聚氨酯/聚丙烯腈高效低阻空气过滤膜的制备研究

采用多喷头静电纺丝技术,将聚氨酯(PU)和聚丙烯腈(PAN)纺丝喷头交叉排列,制备了PU/PAN复合空气过滤膜。通过改变PU/PAN喷头比例来调控复合膜结构,探究了PU/PAN喷头比例对复合膜形貌、过滤性能和力学性能的影响。结果表明:当PU/PAN喷头比例为2∶2时,PU和PAN纳米纤维呈交错排列,复合膜过滤效率高达96.29%,过滤阻力仅为93Pa;断裂强度为纯PAN膜的两倍。     

静电纺丝制备聚芳硫醚砜纳米纤维初探

本文初步探索了静电纺丝法制备聚芳硫醚砜(PA SS)纳米纤维。选取苯酚和四氯乙烷混合溶剂作PA SS纺丝液的溶剂,考察了纺丝液组成、环境温度、电压和收集距离对PA SS纳米纤维形貌的影响。     

EDC/NHS交联改性再生桑蚕丝素纳米纤维

用静电纺丝技术制备了再生桑蚕丝素纳米纤维,并用1-(3-二甲基氨基丙基)-3-乙基碳化二亚胺(EDC)和N-羟基丁二酰亚胺(NHS)进行交联改性,考察了交联改性前后,桑蚕丝素纳米纤维微观形貌及聚集态结构等的变化,采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)及红外光谱(FT-IR)等测试方法对纳米纤维进行表征。研究结果表明,经EDC/NHS交联改性后,纤维直径由250 nm增加到320 nm,纤维表面变粗糙,且纤维发生弯曲变形;丝素的结构以Silk II为主,并含有部分无规卷曲或Silk I构象;桑蚕丝纳米纤维的力学性能和亲水性有所提高,且交联改性后的纳米纤维具有良好的细胞相容性。     

交联聚乙烯醇纳米纤维膜的制备与性能研究

采用静电纺丝法成功制备了聚乙烯醇(PVA)纳米纤维膜,利用戊二醛气相法对纤维膜进行交联处理。运用扫描电镜显微镜(SEM)测纤维直径,红外光谱(FT-IR),热重分析(TGA)对纳米纤维膜和交联纳米纤维膜进行表征,同时,测试了交联纳米纤维膜的吸水性和拉伸性。结果表明,当PVA质量分数为12%时,纤维分布及直径大小最均匀,并且经过交联的纤维膜热性能更稳定。红外光谱分析表明,成功制备了戊二醛交联PVA纳米纤维膜。吸水性和拉伸性实验表明,在交联时间为5h时,纳米纤维膜的最高吸水倍率达到885g/g,且力学性能也达到最佳,拉伸强度和断裂应变分别为6.0MPa和228.9%。     

电化学沉积法制备PEDOT/PEDOT∶PSS基柔性纳米纤维膜及其热电性能

通过静电纺丝技术制备柔性热电薄膜是一种非常可行的方法,制得的纳米纤维会随机交叉排列形成多孔结构。该结构不仅可以增强薄膜的变形能力、柔性和延展性,还可以增加纳米纤维膜中低热导率的非流动空气的含量,有利于降低纳米纤维膜的导热系数,然而目前对于静电纺丝在柔性热电领域应用的相关研究非常少。本工作通过静电纺丝技术制备了具有良好自支撑性和柔性的聚(3,4-乙烯二氧噻吩)∶聚对苯乙烯磺酸钠(PEDOT∶PSS)基纳米纤维膜,并结合电化学聚合法在该纳米纤维表面沉积了PEDOT导电层,得到了PEDOT/PEDOT∶PSS基热电纳米纤维膜。研究发现,聚合电位和单体浓度对热电纳米纤维膜的导电率有很大影响,最终在聚合电位为1. 5 V、单体浓度为0. 03 mol/L时,电导率和塞贝克系数分别为9. 582 S·cm~(-1)和26. 7μV·K~(-1),最优PF值可达0. 68μW·m~(-1)·K~(-2)。     

聚偏氟乙烯超疏水纳米纤维膜的制备及性能研究

以聚偏氟乙烯(PVDF)粉末为原料,将N,N-二甲基甲酰胺与丙酮按体积比8∶2配制成含量和黏度可控的纺丝液,用静电纺丝法制备了PVDF超疏水纳米纤维膜。利用扫描电子显微镜和图像分析软件对所制纳米纤维膜的形貌、孔径分布及孔隙率、表面接触角、纯水通量等进行分析,考察了纺丝液含量、施加电压、接收距离、纺丝速度对超疏水纳米纤维膜的影响。结果表明,在纺丝液含量为10%(质量分数)、施加电压为18kV、接收距离为15cm、纺丝速度为1.0mL/h条件下,通过连续静电纺丝制备的超疏水纳米纤维膜具备最优的防水效果。