TiO2/活性炭复合纳米纤维膜的制备及表征

在聚丙烯腈(PAN)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)体系中加入钛酸四丁脂水解溶胶,通过静电纺丝技术得到纳米纤维膜,经预氧化、炭化、活化制备出TiO2/活性炭复合纳米纤维膜。采用扫描电子显微镜、X射线能谱、热分析、傅里叶红外光谱、X射线衍射以及测定Zeta电位和表面接触角等手段对TiO2/活性炭复合纳米纤维膜进行表征。结果表明,当V(PAN)∶V(DMF)∶V(Ti(OH)4)溶胶=3∶17∶3时,可制得纤维直径为600～700nm的TiO2/活性炭复合纳米纤维膜。纳米TiO2在TiO2/活性炭复合纳米纤维膜中分布均匀,晶型结构易于控制;TiO2/活性炭复合纳米纤维膜有较强的光催化活性和吸附活性,可以作为环境功能材料使用。     

静电纺聚丙烯腈纳米纤维膜的制备及性能研究

目前,采油废水随着石油开采难度的增加,治理难度也相应提高。采用静电纺丝技术,以聚偏氟乙烯(PVDF)、聚丙烯腈(PAN)为原料,N,N-二甲基酰胺(DMF)、N-甲基吡咯烷酮(NMP)为溶剂,制得了不同比例的PVDF/PAN纳米纤维膜。并对所做出来的PVDF/PAN纳米纤维膜的形貌和性质进行表征,优选出了最佳比例,在最佳质量比PVDF∶PAN=3∶2的基础上,优选出质量分数12%的PVDF/PAN纳米纤维膜进行实验。结果表明:此膜对采油废水的处理效果显著。     

静电纺丝制备肉桂醛/聚乳酸复合纳米纤维膜及其性能

采用水溶液饱和法制备了肉桂醛/β-环糊精包合物,将其添加到聚乳酸(PLA)溶液中,采用静电纺丝技术制备了肉桂醛/PLA复合纳米纤维膜。利用扫描电子显微镜对复合纳米纤维膜的直径及表面形貌进行观察,通过红外光谱对其做特征官能团分析,同时对其热力学性能、力学性能及抗菌性能进行表征。结果表明,肉桂醛/PLA复合纳米纤维膜纤维形态良好,其直径范围在133~177nm。红外光谱显示肉桂醛与PLA属于物理混合;随着肉桂醛/β-环糊精包合物添加量增加,其纤维膜拉伸强度逐渐降低,但玻璃化转变温度变化不显著。纤维膜对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和枯草芽孢杆菌都具有抑菌性能,且随着包合物添加量的增加抑菌性逐渐增强,其中对金黄色葡萄球菌抑菌性最强。     

聚乳酸/茶多酚复合纳米纤维膜制备及力学性能研究

采用静电纺丝技术,分别制备了聚乳酸(PLA)与茶多酚(TP)质量混比为100/0、90/10、80/20、70/30、60/40、50/50、40/60、30/70和20/80的复合纳米纤维膜.分别借助扫描电子显微镜(SEM)和KDⅡ-0.05微机控制电子万能试验机观察薄膜表面形貌及测试力学性能.SEM图分析结果表明:当PLA与TP的质量混比从100/0变化到50/50时,均能纺出较连续、光滑的纤维.随着纺丝液中PLA含量的减少,TP含量的增加,所纺纤维直径逐渐变小.超出这个范围,纤维断裂现象加剧,甚至出现纳米级颗粒团聚的现象.复合纳米纤维膜的拉伸强度逐渐减小,断裂伸长率先增加后减小.     

PVDF/SiO_2原位复合纳米纤维膜的制备及性能研究

采用原位复合溶胶一凝胶法配制复合纺丝液,通过高压静电纺丝制备出PVDF／SiO2复合纳米纤维膜。采用FTIR分析了PVDF与Si02分子间的相互作用,并通过TEM表征了纳米二氧化硅的具体分散状态。研究了纳米si02的加入对膜的热性能、结晶行为及力学性能的影响。结果表明,原位复合溶胶一凝胶法使纳米Si02在PVDF中具有...     

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。     

电纺PA6/Fe_xO_y复合纳米纤维膜的制备及其除铬性能研究

采用静电纺丝法和水热法,成功地制备了PA6/FexOy复合纳米纤维膜,并对其除铬性能进行了研究。红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)、X-射线衍射(XRD)的表征结果显示:有分层结构的晶体氧化铁(FexOy)在PA6纳米纤维上生成。除铬实验结果表明:所制备的复合纳米纤维膜具有优良的除铬性能,最佳除铬温度是24℃,吸附过程是符合Freundlich等温吸附模型的多分子层吸附,吸附效果较好。因此,该研究为除去废水中六价铬提供了一种高效吸附剂,也为环境修复领域提供了一种了简单、高效的新方法。     

SF/PEI自组装纳米纤维膜用于Cu2+过滤的研究

采用静电层层自组装技术将丝素(SF)与聚乙烯亚胺(PEI)复合制备的SF/PEI纳米纤维,随着自组装层数的增多,纤维直径变粗,表面变得不规整,且在一定的自组装层数内,复合纳米纤维膜对Cu2+的过滤效率不断增大.杂化Fe后,纤维表面变得更加凹凸不平,但对Cu2+的过滤效果显著改善.这对于制备新型、高效、无二次污染、低治理成本的替代或改进的重金属过滤材料提供了理论意义.     

壳聚糖/聚乳酸复合纳米纤维的制备及抗菌性能研究

采用静电纺丝技术制备聚乳酸(PLA)质量分数为8%的纳米纤维及壳聚糖(CS)与聚乳酸(PLA)质量比为1/5、1/10、1/15、1/20、1/40的复合纳米纤维。借助扫描电子显微镜(SEM)观察和红外光谱(FT-IR)分析,并利用振荡烧瓶法测试抗菌性能。结果表明:CS的含量对纳米纤维的形态影响很大,且PLA与CS能很好地复合;复合纳米纤维对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌有良好的抗菌作用,当CS与PLA质量比大于1/10时,对2种菌的抑菌率达90%以上。     

PVDF/SiO_2原位复合纳米纤维膜的制备及性能研究

采用原位复合溶胶-凝胶法配制复合纺丝液,通过高压静电纺丝制备出PVDF/SiO_2复合纳米纤维膜。采用FTIR分析了PVDF与SiO_2分子间的相互作用,并通过TEM表征了纳米二氧化硅的具体分散状态。研究了纳米SiO_2的加入对膜的热性能、结晶行为及力学性能的影响。结果表明,原位复合溶胶-凝胶法使纳米SiO_2在PVDF中具有良好的分散性,由FTIR可知在纳米SiO_2与PVDF分子间形成了C-O-Si键,使纳米粒子与PVDF基体形成了一定的结合力,进而提高了纤维的强度,且对纤维的热性能及结晶行为也产生了一定的影响。     

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.     

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°)。     

PAN/LiCl电纺纳米纤维膜的制备及溶液除湿性能研究

溶液除湿方式的空调系统已经广泛应用,为开发用于此系统的一种新型填料,采用静电纺丝技术制备出了聚丙烯腈(PAN)/氯化锂(LiCl)(PAN/LiCl)纳米纤维膜,探讨了LiCl添加量以及辊筒转速对纳米纤维带微观形貌的影响,同时研究了浸泡的除湿盐溶液种类和浓度对溶液除湿性能的影响。结果表明,PAN纺丝液用量为12%(wt,质量分数),LiCl用量为5.5%(wt,质量分数),辊筒转速为140r/min条件下,PAN/LiCl纳米纤维膜的微观形貌较好,纤维带粗细较均匀,并且其浸泡46%(wt,质量分数)的溴化锂(LiBr)溶液进行溶液除湿条件下,纤维膜有较好的溶液除湿性能,除湿效率为96%。在PAN纺丝液中加入LiCl,LiCl能够附着在PAN纳米纤维上,呈现纳米纤维带结构,可使纤维膜的亲水性提高。     

AOPAN/RC纳米纤维膜的制备及对金属离子吸附性能

采用静电纺丝技术制备聚丙烯腈/醋酸纤维素(PAN/CA)纳米纤维膜,通过化学改性制备偕胺肟化聚丙烯腈/再生纤维素(AOPAN/RC)纳米纤维膜,研究了纳米纤维膜对单一金属离子(Fe~(3+))和混合金属离子(Cu~(2+)、Cd~(2+)、Fe~(3+))的吸附性能。通过扫描电镜、红外光谱、X射线能谱仪等测试对纳米纤维膜进行了表征,并通过静态接触角测定纳米纤维膜亲水性能。研究表明,改性后制备的AOPAN/RC纳米纤维膜的亲水性能得到较大改善,同时纳米纤维膜能够高效吸附溶液中的金属离子,纳米纤维膜对单一组分Fe~(3+)的饱和吸附可达411.21mg/g,对于混合金属离子溶液,纳米纤维膜对其吸附能力顺序为Fe~(3+)Cu~(2+)Cd~(2+),而且纳米纤维膜具备优良的重复使用能力。     

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。     

醋酸纳米纤维膜的制备及性能表征

为了研究醋酸纳米纤维膜的形貌及截滤性能,采用静电纺丝技术制备出纺丝液质量分数分别为11%、13%和15%的纳米纤维膜.利用原子力显微镜(AFM)、扫描电镜(SEM)及相关分析软件分析了不同质量分数纳米纤维膜的直径分布及形态.在实验范围内,醋酸纳米纤维的平均直径为200～900nm,均匀性较好,具有较好的可纺性.同时研究了纺丝液不同质量分数的纳米纤维膜的吸水和滤茵性能,测试结果表明,纳米纤维膜具有优良的滤菌性能,且随着纺丝液质量分数的提高,吸水和滤茵性能均有不同程度的下降,这与纳米纤维直径的变化是一致的.     

电纺聚酰亚胺/氧化石墨烯复合纳米纤维膜的制备及性能研究

采用静电纺丝技术制备了氧化石墨烯(GO)不同含量的聚酰亚胺/氧化石墨烯(PI/GO)复合纳米纤维膜,并研究其结构、表面润湿性、热氧化特性、力学性能和过滤性能。结果表明,添加GO有利于纳米纤维的直径分布趋于均匀,在GO用量为0.5%(wt,质量分数)条件下,PI/GO复合纳米纤维膜平均纤维直径最小为(231±36)nm,孔隙率高达89.61%,拉伸强度为14.43MPa,杨氏模量为1.36GPa,断裂伸长率为10.84%,热氧化稳定性较纯PI纳米纤维膜提高了15℃,过滤效率最高达到96.5%,较纯PI纳米纤维膜提高了8%。添加GO能有效提高PI/GO复合纳米纤维膜的疏水性、力学性能及热氧化稳定性。     

n-HA/PVA复合纳米纤维的静电纺丝制备

采用静电纺丝法制备了羟基磷灰石/聚乙烯醇复合纳米纤维。并用X射线衍射、红外光谱、扫描电镜等分析测试手段对所制得纳米纤维的结构和形貌进行了表征。结果表明,静电纺丝的纤维中聚乙烯醇的结晶度明显降低,羟基磷灰石与聚乙烯醇为物理复合;复合纤维随着羟基磷灰石含量增加,直径增大且分布均匀性降低;羟基磷灰石/聚乙烯醇质量比为2/8时,复合纤维形貌较佳。说明静电纺丝法制备羟基磷灰石/聚乙烯醇复合纳米纤维是可行的。     

纳米纤维制备及其应用研究

纳米纤维,在狭义上是指直径为纳米量级的超细纤维,在广义上讲包括纳米尺度而长度较大的线状材料,还包括将纳米颗粒填充到普通纤维中对其进行改性的纤维。本文介绍了狭义范围上纳米纤维的制备方法及其应用,并对纳米纤维应用发展方向进行了展望。一、纳米纤维的制备方法目前,纳米纤维的制备方法有很多,包括拉伸法[1]、模板合成法[2-3]、相分离法[4]、自组装法[5]、分子喷丝板纺丝法[6]、限域合成法[7]、海岛型双组分复