PVA-SbQ/透明质酸复合纳米纤维的制备及表征

以不同质量分数(0%、0.5%、1%、2%)的透明质酸和聚乙烯醇-苯乙烯基吡啶盐缩合物(PVA-SbQ)为原料,通过高压静电纺丝制得PVA-SbQ/透明质酸复合纳米纤维。利用扫描电子显微镜(SEM)观察比较光交联前后复合纳米纤维的形貌特征,采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)测试分析复合纳米纤维膜的化学性质,利用热重分析仪(TGA)表征复合纳米纤维膜的热稳定性能,采用界面张力仪表征复合纳米纤维膜的吸水性能。结果表明,透明质酸的加入使PVA-SbQ/透明质酸复合纳米纤维直径增加,热稳定性降低,吸水性能下降。光交联后,PVA-SbQ/透明质酸复合纳米纤维膜中纤维粗细不均匀,纤维排列更加紧密。该复合材料作为面膜材料的基材具有良好的应用前景。     

静电纺丝制备聚己内酯/壳聚糖复合纤维膜

采用静电纺丝技术制备聚己内酯(PCL)/壳聚糖(CS)复合纤维膜,利用扫描电子显微镜(SEM)观察材料配比、纺丝电压和接收距离对复合纤维形态的影响,利用接触角测试仪研究CS含量对复合纤维膜亲水性能的影响。结果表明:CS的加入,有利于提高PCL/CS混合溶液的成纤能力;随着纺丝电压增加和收集距离减小,复合纤维平均直径减小,且直径分布均匀性提高。与PCL纤维相比,PCL/CS复合纤维亲水性得到了较大的提高,使其有望在组织工程中得到潜在的应用。     

静电纺PVDF/O-MMT膜对水面浮油吸附性能研究

采用静电纺丝法制备了添加不同比例[1%(wt,质量分数,下同),2%,3%]的有机改性蒙脱土(O-MMT)聚偏氟乙烯(PVDF)复合纳米纤维膜。利用扫描电子显微镜(SEM)研究O-MMT的添加比例对所制备的复合纳米纤维形貌结构的影响;借助傅里叶变换红外光谱(FT-IR)分析了PVDF及PVDF/O-MMT复合纳米纤维膜的化学结构;并应用DCAT21表面张力仪对比分析了PVDF及PVDF/O-MMT复合纳米纤维膜的吸油速率、单位面积吸油量。结果表明:加入O-MMT后,复合纳米纤维表面变得粗糙且珠节增加;复合纳米纤维膜的疏水性提高,并且纤维膜的单位面积吸油量和吸油速率提高。     

茶多酚/聚乳酸复合纳米纤维膜的制备及抗菌性能研究

采用静电纺丝技术,分别制备了聚乳酸(PLA)质量分数为8%的纳米纤维膜及茶多酚(TP)质量分数分别为0.5%、0.75%和1%的茶多酚/聚乳酸复合纳米纤维膜.借助扫描电子显微镜(SEM)观察和红外光谱分析,并利用振荡烧瓶法测试薄膜的抗茵性能.SEM图分析表明,添加TP对纳米纤维形态的分布影响不大.由红外光谱图分析可知,复合纳米纤维膜中确实存在茶多酚.抗茵结果表明,茶多酚/聚乳酸复合纳米纤维膜对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌有良好的抗茵作用,并且随着纺丝液中TP含量的增加,抗茵性能不断提高,对金黄色葡萄球菌的抗菌效果也更好.     

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。     

静电纺丝法ZrO_2/PVDF-PAN超级电容器隔膜的制备及其电化学性能

采用静电纺丝法,以聚偏氟乙烯(PVDF)和聚丙烯腈(PAN)为基体,通过改变ZrO_2的含量,制备了ZrO_2/PVDF-PAN复合纤维膜。用SEM和比表面积测试仪(BET)分别对复合纤维膜的形貌和比表面积进行了表征。结果表明:纳米ZrO_2的加入量对ZrO_2/PVDF-PAN复合纤维膜的形貌有较大影响,随着纳米ZrO_2含量的增加,纤维表面变得凹凸不平,提高了纤维膜的比表面积,进而提高了纤维膜的吸液率,且当ZrO_2含量为PVDF和PAN总质量的0.4%时达到最大值。将复合纤维膜组装成超级电容器,利用电化学工作站对其循环伏安(CV)和交流阻抗(EIS)性能进行测试,研究了ZrO_2的加入对复合纤维膜电化学性能的影响。结果表明:ZrO_2的加入提高了ZrO_2/PVDF-PAN复合纤维膜的电导率,当ZrO_2含量为0.4%时其电化学综合性能最好,其中比容量达126.0F/g,离子电导率为9.31×10~(-3) S/cm。     

TiO2/聚乳酸复合纳米纤维膜的制备及其抗菌性能

采用静电纺丝技术,分别制备了纯聚乳酸(PLA)纳米纤维膜和不同TiO2含量的TiO2/PLA复合纳米纤维膜。利用扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱和电子万能试验机分别对复合纳米纤维膜进行了形貌表征、成分分析和力学性能测试,用改良的振荡烧瓶法测试了复合纳米膜的抗菌性能。结果表明:随TiO2含量的增加,纤维直径减小而CV值和表面颗粒尺寸有所增加;复合纳米纤维膜中含有TiO2成分,证明TiO2与聚乳酸能够物理复合;添加适量的TiO2能够提高纳米纤维膜的断裂强度;在光催化条件下,TiO2/PLA复合纳米纤维膜对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌表现出良好的抗菌性能,当TiO2含量为1%时,对两种菌的抑菌率分别达到92.9%和92.2%。     

甲壳素纳米晶须/聚乳酸复合纤维膜的制备及其抗菌性能研究

采用静电纺丝技术,分别制备了纯聚乳酸(PLA)纳米纤维膜及不同甲壳素纳米晶须(CNW)含量的CNW/PLA复合纳米纤维膜。借助扫描电子显微镜(SEM)观察发现,CNW的添加对纳米纤维形貌的影响不大;通过傅里叶红外变换光谱仪(FT-IR)观察分析表明,CNW已成功加入到PLA纤维中,且未发生化学反应。同时利用改良后的振荡烧瓶法测定复合纳米纤维膜的抗菌性,结果表明:复合纳米纤维膜对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌均有良好的抗菌效果,并随着CNW含量的增加,其抗菌效果趋于显著。     

PS/TPU复合纳米纤维膜的制备及其除油性能研究

通过将具有良好弹性的TPU加入PS溶液中进行静电纺丝,成功制备出一系列不同比例的PS/TPU复合纳米纤维膜。润湿性测试结果表明:纤维膜具有疏水亲油性质。吸油性能表明:PS/TPU复合纳米纤维膜具有高吸油性能,且随着纳米纤维膜中TPU含量的增加,纳米纤维膜对机油、硅油、花生油的吸油量逐渐减小。同时,该复合纳米纤维膜具有良好的循环利用性能,因此该复合纳米纤维膜在处理油污污染方面具有很好的应用前景。     

醋酸锌含量对聚丙烯腈/醋酸锌复合纳米纤维结构和性能的影响

以聚丙烯腈(PAN)和醋酸锌[Zn(Ac)2]为前驱体,采用静电纺丝技术制备了不同Zn(Ac)2含量的PAN/Zn(Ac)2复合纳米纤维。利用场发射扫描电镜(FE-SEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、热重分析(TG)和X射线能量色散光谱(EDS)对各种纤维膜的结构和性能进行表征。结果表明,复合纤维的直径以及直径分布随Zn(Ac)2含量的增加先减小后增大;Zn(Ac)2的加入并没有改变PAN的化学结构;PAN/Zn(Ac)2复合纳米纤维的结晶度以及晶粒尺寸随Zn(Ac)2含量的增加而减小;Zn(Ac)2含量对复合纤维的分解温度及残留物的质量影响较大;复合纤维膜在空气环境中高温煅烧后得到的物质为ZnO。     

醋酸锌含量对聚丙烯腈/醋酸锌复合纳米纤维结构和性能的影响EI北大核心CSCD

以聚丙烯腈(PAN)和醋酸锌[Zn(Ac)2]为前驱体,采用静电纺丝技术制备了不同Zn(Ac)2含量的PAN/Zn(Ac)2复合纳米纤维。利用场发射扫描电镜(FE-SEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、热重分析(TG)和X射线能量色散光谱(EDS)对各种纤维膜的结构和性能进行表征。结果表明,复合纤维的直径以及直径分布随Zn(Ac)2含量的增加先减小后增大;Zn(Ac)2的加入并没有改变PAN的化学结构;PAN/Zn(Ac)2复合纳米纤维的结晶度以及晶粒尺寸随Zn(Ac)2含量的增加而减小;Zn(Ac)2含量对复合纤维的分解温度及残留物的质量影响较大;复合纤维膜在空气环境中高温煅烧后得到的物质为ZnO。     

羽毛角蛋白/PVA复合纳米纤维膜的制备及表征

以羽毛角蛋白(FK)和聚乙烯醇(PVA)为原料,水为溶剂,通过静电纺丝技术制备了FK/PVA复合纳米纤维膜。探讨了复合纳米纤维中FK与PVA的相容性,研究了FK的添加对纤维膜微观形貌、结晶度、热稳定性、亲水性等性能的影响。SEM结果表明,在聚合物总质量分数为14%的条件下制备的FK/PVA复合纳米纤维,表面平整光滑,平均直径为250~320nm,FK含量越大,直径越小。FTIR结果表明,FK与PVA具有良好的相容性,分子间存在氢键作用力。XRD结果表明,FK的加入破坏了PVA分子的规整排列,复合纳米纤维膜的结晶度下降。TG分析与接触角测试结果表明,随着体系中FK配比的增大,复合纳米纤维膜的热稳定性和亲水性均得到提高。     

茶多酚-聚乳酸/聚碳酸丁二醇酯抗菌复合纤维膜的制备及性能

通过静电纺丝法制备了茶多酚(TP)-聚乳酸(PLA)/聚碳酸丁二醇酯(PBC)复合纤维膜。并采用SEM、FTIR、TG、接触角和抑菌测试进行了表征。研究表明,TP与PLA/PBC复合纤维薄膜共混良好,并且通过接触角测试10 s后接触角从105.42°下降到69.41°,TP的加入使TP-PLA/PBC复合纤维膜的热分解稳定性提高。随着TP含量的增加,纤维直径分布逐渐均匀并且趋于减小。TP-PLA/PBC复合纤维膜的抗菌活性远高于PLA/PBC复合纤维膜,对大肠杆菌(E.coli)的抗菌活性也略高于金黄色葡萄球菌(S.aureus)。当TP的添加量(与PLA/PBC的质量比)为20%时,得到了亲水性、热稳定性和抗菌性能优异的TP-PLA/PBC复合纤维膜。      

二醋酸/有机改性蒙脱土复合多孔纤维的制备及其染料吸附性能

利用高挥发溶剂,采用静电纺丝技术,通过在二醋酸(CA)纺丝液中添加不同质量分数(0%、1%、2%、3%和4%)的有机改性蒙脱土(O-MMT),制备CA/O-MMT复合多孔纤维膜,通过对亚甲基蓝染料的吸附,比较纤维膜的吸附性能。通过电导率仪和黏度计分别对纺丝液的电导率和黏度进行测试;利用扫描电镜分析O-MMT加入量对制备的复合纳米纤维形貌的影响;利用傅里叶变换红外光谱证实CA/O-MMT复合多孔纤维膜的复合结构;采用透射电镜观察O-MMT在纤维中的分布;通过紫外-可见分光光度计测量复合纤维膜对染料的吸附性能。结果表明:随着O-MMT含量的增加,纤维直径变细,纤维珠节增加,但纤维膜对亚甲基蓝染料的吸附性能提高;且反应温度的升高有利于复合纤维膜对亚甲基蓝染料的降解;酸性条件不利于复合纤维膜对亚甲基蓝染料的降解。     

聚乳酸/超导炭黑复合材料的制备及其对PM_(2.5)吸附的研究

以聚乳酸(PLA)以及超导炭黑(EC-600JD)为原料,利用静电纺丝技术制备了PLA/EC-600JD(PC600)纳米纤维膜并用于PM_(2.5)的吸附。利用扫描电镜(SEM)、热失重分析(TGA)以及X射线光电子能谱(XPS)等对吸附前后的纳米纤维膜进行了结构与吸附性能的表征。SEM和XPS的结果表明,PC600系列纳米纤维膜成功的吸附了PM_(2.5)颗粒;从TGA可知,加入少量的超导炭黑即可使纳米纤维膜的吸附性能显著提高。当EC-600JD的加入量为0.2%(质量分数)时,PC600-2的相对吸附量高达20.5%,与纯的PLA膜相比,吸附量提高了近3倍。     

PVA/PA6/TiO_2复合纳米纤维膜制备及光催化性能

通过静电纺丝技术制备聚乙烯醇/聚酰胺/纳米二氧化钛(PVA/PA6/TiO_2)复合纳米纤维,并考察了复合纳米纤维对模拟染料(亚甲基蓝和活性红X-3B)的光催化降解性能。利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电镜(TEM)、能谱分析(EDX)、热重分析(TG)、X射线衍射分析(XRD)等表征测试对复合纳米纤维的形貌结构、表面元素分布进行分析。结果表明,用50 mg PVA/PA6/TiO_2复合纳米纤维膜(其中TiO_2含量是PVA/PA6质量的3%的)光催化降解50 mL浓度为5 mg/L亚甲基蓝溶液和50 mg/L活性红X-3B溶液,反应时间为120 min时,降解率分别为92.8%和87.5%。纳米纤维膜重复使用4次后,其亚甲基蓝降解率为86.6%,活性红X-3B降解率为66.9%,其依然保持良好的光催化性能。说明制备的复合纳米纤维膜具备优异的光催化性能及重复使用性。     

空气过滤用静电纺聚苯乙烯/碳纳米管复合纤维膜的制备

采用静电纺丝技术制备聚苯乙烯(PS)超细纤维、PS/多壁碳纳米管(MWCNTs)复合纳米纤维,并对其纤维形态结构、直径大小及空气过滤性能进行了表征。通过PS纺丝溶液浓度变化调控制备纯PS纤维多孔膜,并通过在PS纺丝液中添加不同含量MWCNTs调控纤维形态结构。SEM分析结果表明PS/MWCNTs复合纤维表面形成"褶皱"型和"山峰"型纳米级突起,复合纤维表面的粗糙度明显增加,且纤维直径明显减小。空气过滤性能测试结果发现这种多级结构使复合膜的过滤效率相比光滑的纯PS纳米纤维膜大幅提高,过滤性能得到明显改善。在85L/min气流速度下,PS/MWCNTs复合膜过滤效率高达99.95%,空气阻力为374.6Pa。选择尺寸较粗的微米级PS纤维(~2μm)和相对较细的纳米级PS/MWCNTs复合纤维(~800nm)进行混纺,调节复合膜堆积密度可使得混纺膜空气阻力降低到235.4Pa,仍能保持高的过滤效率(99.68%)。     

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。     

纳米碳化硅改善CPS/PAN相变复合纤维膜的传热速率

以不同质量比例的聚丙烯腈/纳米碳化硅(PAN/SiC)复合纤维膜为支撑材料,以癸酸-棕榈酸-硬脂酸(CPS)三元低共熔物为固-液相变材料,通过物理吸附法制备CPS/PAN/SiC定形相变复合纤维膜。分别采用扫描电子显微镜(SEM)、差示扫描量热仪(DSC)和传热测试装置研究不同含量纳米SiC对定形相变复合纤维膜的形貌特征、储热性能、热能储存和释放速率的影响。SEM图像显示负载不同含量纳米SiC对CPS/PAN/SiC定形相变复合纤维膜的形貌结构没有显著影响。DSC测试结果表明随着支撑纤维膜中SiC颗粒含量的增加,定形相变复合纤维膜的相变温度和相变焓值没有明显变化。根据传热测试数据显示随着纳米SiC含量的增加,定形相变复合纤维膜的融化与结晶时间显著缩短了约20%~46%。     

PBT/PVA复合纳米纤维膜的制备及性能研究

通过将聚乙烯醇(PVA)与聚对苯二甲丁二醇酯(PBT)不同比例混合进行静电纺丝,对所得PBT/PVA复合纳米纤维膜通过扫描电子显微镜(SEM)、单轴拉伸测试以及水接触角测试进行了表征。结果显示:PBT/PVA混合溶液的可纺性和所得纤维膜形貌随PVA含量增加而变化;纯PBT纳米纤维膜表现为较低的力学性能和疏水性(水接触角为135°),而少量PVA的混入(PBT/PVA=20/1或10/1)可以有效提高所得纤维膜力学性能和亲水性,尤其10/1的PBT/PVA复合纤维膜在力学性能提高的同时表现为超亲水特性(水接触为0°)。