静电纺PLA微/纳米纤维膜的浸润性能研究

采用静电纺丝技术制备聚乳酸(PLA)微/纳米纤维膜,研究了其可纺性、浸润性能及结构。结果表明:以二氯甲烷为溶剂的PLA电纺丝溶液,当PLA质量分数为7%时,可纺出纤维直径为280～690 nm的PLA微/纳米纤维膜。PLA微/纳米纤维膜与水的接触角为127.6°,高于PLA流延膜与水的接触角107.7°;红外光谱分析表明,PLA微/纳米纤维膜的分子组成没有发生变化;X光电子能谱测试表明PLA微/纳米纤维膜的表面碳氧含量比高于PLA流延膜,PLA微/纳米纤维膜的疏水性得到提高。     

壳聚糖/聚乙烯醇/壳寡糖抑菌纳米纤维膜的制备和性能研究

以壳聚糖（CS）为基材，使用静电纺丝的方法制备了搭载壳寡糖（CHOS）的CS/聚乙烯醇（PVA）/CHOS纳米纤维膜，并对纳米纤维膜的微观形貌、结构、抑菌性、亲水性以及溶解性能进行了研究。研究发现：CS/PVA/CHOS纳米纤维膜具备均匀密致的微观形貌；FT-IR测试表明，CHOS以物理混合的形式分散在CS/PVA/CHOS纳米纤维膜中；XRD测试表明，CHOS的加入改变了纳米纤维膜的结晶性，促进了各组分之间的相容性；水接触角测试表明纳米纤维膜具备良好的亲水性，在m（CS）：m（PVA）：m（CHOS）=20：80：10时，CS/PVA/CHOS纳米纤维膜的接触角相比于m（CS）：m（PVA）=20：80的CS/PVA纳米纤维膜由59.8°下降到37.5°；抑菌性能和溶解性能测试表明，m（CS）：m（PVA）：m（CHOS）=20：80：10时的CS/PVA/CHOS纳米纤维膜相比于未搭载CHOS的CS/PVA纳米纤维膜，抑菌性提升了38.9%，溶解率提升了38.6%。     

静电纺丝PBT/PVA复合膜的制备及性能研究

以三氟乙酸和二氯甲烷为混合溶剂,采用静电纺丝法制备聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)/聚乙烯醇(PVA)复合膜。用旋转粘度计和电导率仪测定溶液的黏度和电导率,用扫描电子显微镜、拉伸和水接触角测试PBT/PVA不同比例对纤维膜的形貌、力学和亲水性能的影响。结果表明,随着PVA比例的增加,混合溶液的黏度逐渐增大,而电导率先增大后减小;当PBT/PVA的比例为90/10时,纳米纤维的平均直径最小,为323 nm,而其纳米纤维膜的力学性能与纯PBT纤维膜相比显著提高,拉伸强度、弹性模量和断裂伸长率分别增加了213%,260%和57%;PVA的加入改善PBT纤维的亲水性,制备出力学性能优异且亲水的PBT/PVA纤维膜。     

多巴胺表面修饰角蛋白/聚乳酸纳米纤维膜的制备及性能

通过紫外引发多巴胺氧化自聚生成聚多巴胺,对角蛋白/聚乳酸纳米纤维膜进行表面修饰,以改善其薄膜亲水性差、力学性能不足和细胞活性较低等问题。通过扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱、热重分析、接触角实验、电子万能试验机、细胞活性毒性实验和细胞黏附性实验对表面修饰前后纳米纤维膜的形貌、结构、热稳定性和热降解率、亲水性、力学性能、细胞活性毒性和黏附性进行测试和表征。结果表明,聚多巴胺成功地黏附在纤维的表面,表面修饰后的纤维平均直径增大,由(356±78)nm增大至(507±98)nm,接触角由103.34?降至82.46?,弹性模量与断裂伸长率分别增大了2.75~5.33MPa和31.75%~51.50%,接种24h后细胞活性由72%增大至221%,增大了149%。     

聚乙烯醇纳米纤维膜的制备

采用静电纺丝方法制备了聚乙烯醇(PVA)纳米纤维,探讨了工艺参数对纳米纤维形貌的影响,并对PVA纳米纤维膜进行热处理,研究了热处理时间与温度对纳米纤维膜力学性能的影响。研究表明:PVA质量分数在6%~10%区间内变化时,可得到直径分布较为均匀的纳米纤维;在其它条件相同时,随纺丝电压的升高,PVA纳米纤维的不匀增大;接收距离的改变对PVA纳米纤维的直径变化影响不大;随PVA质量分数的增加,纳米纤维膜的断裂强度和断裂伸长率逐渐增大;在热处理时间相同时,PVA纳米纤维膜的断裂强度随温度的升高而增大;处理温度相同时,随处理时间的延长,PVA纳米纤维膜的断裂强度变化不大。     

溶剂气化交联对纳米纤维膜力学性能的影响

源于CO_2活化法制备活性炭系统,用自制装置探讨了溶剂气化交联方法对电纺聚乙丙交酯共聚物(PLGA)纳米纤维膜力学性能的改变。用扫描电镜观察了纤维交联前后的形貌变化。拉伸试验表明:适当交联改善了PLGA纤维膜的拉伸强度,但断裂伸长率明显下降。与交联时间和交联溶剂比例相比,氮气流速对纳米纤维的拉伸强度和断裂伸长率的影响更显著。细胞毒性测试表明交联纳米纤维膜无细胞毒性。     

聚砜/纳米TiO2有机-无机复合超滤膜的制备与表征

用阴离子表面活性剂改性的纳米TiO2,加入到聚砜铸膜液中,采用相转化法制备了分散均匀的聚砜/ TiO2复合超滤膜.通过测定纯水通量、对牛血清蛋白的截留率、水接触角、粘度、抗污染性、机械强度等实验,研究了不同TiO2加入量对膜的超滤性能和力学性能的影响.并在扫描电镜下观察了膜的表面与断面形态,测定了膜的孔密度、孔隙率、孔径及其分布,从而考察了添加纳米TiO2对膜微观结构的影响.结果表明,当纳米TiO2的加入量为2%(wt)时,膜的孔隙率增大,平均孔径减小;同时膜的性能得到了明显的改善,纯水通量提高了69%,同时膜的抗压强度和断裂强度也分别提高了50%和26.7%,并且膜的亲水性也明显增强,水接触角由72.1度降低到41.4度,从而使膜的抗污染性明显改善.但进一步增加TiO2的浓度(3%(wt)以上),膜的机械强度、亲水性和超滤性能反而下降.因此在聚砜膜中适量地添加纳米TiO2粒子,可明显改善膜的亲水性和力学性能,提高膜的通量,增强膜的抗污染能力,从而拓宽了膜的应用领域.     

复合涂层(PDA/ANF)对聚丙烯薄膜性能的影响

通过复合涂层聚多巴胺(PDA)/芳纶纳米纤维(ANF)处理聚丙烯(PP)薄膜,研究其对PP薄膜的亲水性、耐热性和力学性能的影响。实验利用扫描电镜(SEM)、傅立叶红外光谱仪(FTIR)、动态吸收接触角测试仪、热重分析仪(TG)、拉力试验机对复合涂层处理前后薄膜的表面形貌、化学组分、亲水性、耐热性和力学性能进行表征。结果表明,复合涂层处理的薄膜的水接触角由原始的102.5°降为61.9°,同时薄膜的力学性能和耐热性能也得到了显著提升。     

聚砜/纳米TiO_2有机-无机复合超滤膜及其性能

用阴离子表面活性剂改性的纳米TiO_2,加入到聚砜铸膜液中,采用相转化法制备了纳米TiO_2分散均匀的聚砜/TiO_2复合超滤膜.通过测定纯水通量、对牛血清蛋白的截留率、水接触角、黏度,抗污染性,机械强度及处理模拟含油乳化废水等实验,研究了不同TiO_2加入量对膜的超滤性能和力学性能的影响.结果表明,当纳米TiO_2的加入量为2%时,膜的性能得到了明显的改善,纯水通量提高了69%,同时膜的抗压强度和断裂强度也分别提高了50%和26.7%,并且膜的亲水性也明显增强,水接触角由72.1°降低到41.4°,膜的抗污染性明显增强,对含油乳化废水实验中,实现了出油率和渗透通量同时提高.但进一步增加TiO_2的浓度(3%以上)膜的机械强度、亲水性和超滤性能反而下降.因此在聚砜膜中适量地添加纳米TiO_2粒子,可明显改善膜的亲水性和力学性能,提高膜的通量,增强膜的抗污染能力,从而拓宽了膜的应用领域.     

不同相对湿度下亲疏水纳米纤维膜空气过滤性能实验研究

利用静电纺丝法制备了表面静态接触角为23.6°的具有亲水功能的PAN/PVP复合纳米纤维膜、接触角为81.2°的PAN纳米纤维膜、接触角为131.9°的具有疏水功能的PAN/PVDF复合纳米纤维膜。利用自行搭建的空气过滤实验台，在40%、55%、70%三种相对湿度下对三种纳米纤维膜进行空气过滤实验，对纳米纤维膜的过滤效率、阻力损失及品质因子进行分析。结果表明：三种纳米纤维膜的过滤效率随着相对湿度的增大而升高，PAN/PVP膜和PAN膜的阻力损失随着相对湿度的增大而增加，PAN/PVDF的阻力损失随着相对湿度的增大而减小；PAN/PVP膜和PAN膜的品质因子随着相对湿度的增大而减小，PAN/PVDF膜的品质因子随着相对湿度的增大而增大，湿度越大，PAN/PVDF纳米纤维膜的过滤性能越显著。     

溶液喷射纺丝制备PMIA/MWNTs纳米纤维的研究（英文）

采用溶液喷射纺丝技术制备间位芳纶/多壁碳纳米管(PMIA/MWNTs)纳米纤维,探讨了不同工艺参数下纳米纤维表观形貌和直径分布的变化,研究了MWNTs对PMIA纳米纤维膜结晶性能和力学性能的影响。结果表明:在拉伸风压为0.12 MPa、喷丝孔内径为0.4~0.5 mm时,可以制得形貌较好的PMIA/MWNTs纳米纤维;随MWNTs负载量的增加,制得纳米纤维的平均直径变粗,结晶度变大,纤维膜拉伸强度增大,断裂伸长率则下降;MWNTs的最佳负载量为0.3%,此时可制得形貌结构均匀,直径较细的PMIA/MWNTs纳米纤维,纤维平均直径为372 nm,纤维膜拉伸强度达到41.85 MPa,较纯PMIA纳米纤维膜提高了86%以上。     

基于碳纳米管-聚丙烯腈纤维支撑层的正渗透膜制备

在聚丙烯腈(PAN)溶液中加入功能化的多壁碳纳米管(f-MWCNTs),采用静电纺丝法制备纳米纤维多孔支撑层,在其表面通过界面聚合制备超薄聚酰胺截盐层,制得正渗透复合膜,考察了PAN浓度及碳纳米管添加量对膜结构性能的影响.结果表明,随PAN浓度增大,支撑层纤维直径增大,水通量降低,截盐率增大.含羧基和羟基的f-MWCNTs可增强膜的亲水性和机械强度,提高膜通量和截盐率.PAN浓度为12%(?)、f-MWCNTs浓度为1.44%(?)时,膜的机械强度可达10.55 MPa,与水的接触角为41.39°,机械强度和亲水性优于未添加碳纳米管的PAN正渗透膜(机械强度3.60 MPa,接触角为61.86°).以1 mol/L Na Cl为汲取液、去离子水为原料液,膜的水通量可达79.1 L/(m2·h),明显高于商用渗透膜CTA-NW和CTA-ES[8.8和18.4 L/(m2·h)],溶质反向通量仅为50.4 g/(m2·h).     

聚乳酸接枝丙烯酸纳米孔纤维膜制备及其细胞相容性研究

以V(二氯甲烷)/V(N,N-二甲基甲酰胺)=4∶1为溶剂,通过电纺制备直径为(650±60)nm,孔径为96 nm×72 nm聚乳酸(PLLA)纳米孔纤维膜。利用氧等离子体处理将亲水性单体丙烯酸(AA)接枝到纤维表面制备聚乳酸接枝丙烯酸(PLLAg-PAA)纳米孔纤维膜。与PLLA纳米孔纤维膜相比,PLLA-g-PAA纳米孔纤维膜的水接触角从(119.4±1.2)°降低到(42.3±0.6)°,拉伸强度、杨氏模量和断裂伸长率略有降低。将牙髓干细胞(DPSCs)在纤维膜支架上培养,细胞生长密度顺序为PLLA-g-PAA纳米孔纤维膜PLLA纳米孔纤维膜PLLA纤维膜。由于PLLA-g-PAA纳米孔纤维膜表面粗糙,比表面积大,孔隙率高和表面亲水性好,更有利于细胞的粘附、迁移、分化和繁殖。PLLA-g-PAA纳米孔纤维膜有望成为优良的组织工程支架材料。     

静电纺丝PET/PVA复合纳米纤维膜的制备及性能

使用聚乙烯醇(PVA)对聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)进行改性,静电纺丝法制备了PET/PVA纳米纤维复合膜,并采用戊二醛蒸气对其交联处理,通过扫描电子显微镜(SEM)观察了纤维形貌,通过热分析(DSC)、水接触角测试及拉伸测试,考察了制品的性能。结果表明,成功制备了力学性能良好、亲水性优异的纳米纤维复合膜。     

PAN/TiO_2纳米纤维膜的制备及性能研究

将聚丙烯腈(PAN)、纳米二氧化钛(TiO_2)溶于N,N-二甲基甲酰胺中,配制成混合溶液,通过静电纺丝制备PAN/TiO_2纳米纤维膜,研究了纳米TiO_2含量对PAN/TiO_2纳米纤维膜的结构与性能的影响。结果表明:随着TiO_2含量增加,PAN/TiO_2纳米纤维膜的平均直径稍许增大,但其外观形貌越来越差;TiO_2的加入对PAN/TiO_2纳米纤维膜的分子结构没有影响;随着TiO_2含量的增加,PAN/TiO_2纳米纤维膜的玻璃化转变温度和熔融温度升高,表面接触角下降,即耐热性能和润湿性能提高。     

PAN/TiO2纳米纤维膜的制备与性能分析

通过静电纺丝和水热处理的方法成功制备了高效、可回收利用的聚丙烯腈/二氧化钛(PAN/TiO₂)纳米纤维膜。采用扫描电子显微镜、X射线衍射和亚甲基蓝(MB)降解率等对PAN/TiO₂纳米纤维膜形貌、晶体结构、力学性能以及光催化活性进行表征。结果表明，钛酸四丁酯(TBT)的添加有效减小了纤维直径；水热处理成功将TBT转化为锐钛矿TiO₂，并且PAN/TiO₂纳米纤维膜强度均高于纯PAN；紫外光照射120 min后，纤维膜对MB光催化降解率最大可达到94.8 %，同时连续5次回收再利用后纤维膜仍保持良好的光催化活性。     

负载活性组分的核壳结构纤维膜的制备及性能

采用同轴静电纺丝技术制备了用于伤口修复的核壳结构纳米纤维膜,将蛛丝蛋白(Ss)和美洲大蠊提取物(PAE)分别负载于纳米纤维的壳层与核层.采用SEM和TEM对纳米纤维膜的形貌进行了表征,结果显示,纤维具有明显的核壳结构,且随着Ss含量的增加,纤维直径从350 nm降至280 nm,核层直径由120 nm升至140 nm,壳层厚度由115 nm降至70 nm;FTIR结果证明Ss已成功负载到纤维膜中.纤维膜的物理性能测定实验表明,制备的纳米纤维膜拉伸强度可达4.3 MPa,溶胀率可达150％,水蒸气透过率可达1834 g/(m2·24 h),水接触角减小到32.7°.药物释放实验结果显示,7 d内药物释放可达77％;考察了纳米纤维膜的生物相容性,相较于未负载Ss的纳米纤维膜,Ss含量为20％的纤维膜的细胞增殖率提高了25％.     

高模碳纤维M40/聚酰亚胺预成型膜层合复合材料的研究

采用膜层压方法,制备了单向高模碳纤维增强共聚聚酰亚胺复合材料;考察了共聚聚酰亚胺结构、纤维表面处理和成型工艺对复合材料性能的影响.结果表明膜层压复合材料的孔隙小,力学性能高,分子链柔顺的聚酰亚胺复合材料的力学性能高;纤维表面处理对复合材料的层间剪切强度影响不大;成型温度对复合材料的力学性能有显著的影响.     

纳米SiO_2/聚丙烯酸酯组装杂化乳液的合成及表征

通过乳液聚合法成功合成了纳米SiO2/聚丙烯酸酯杂化乳液。首先将纳米SiO2经过表面官能团化处理,使其表面含有活性官能团,然后经过乳液聚合使丙烯酸酯单体在纳米SiO2表面引发聚合,合成了具有核壳结构的纳米杂化乳液。采用透射电子显微镜(TEM)对乳液的微观结构进行了表征,并对胶膜进行了机械力学性能测试和表面润湿性能测试。结果表明纳米SiO2的表面官能团化处理改善了纳米粒子在乳液中的稳定性,当纳米SiO2质量分数为0 2%时,杂化乳液胶膜的拉伸强度和断裂伸长率同时达到最大值。其表面润湿性与SiO2质量分数有关,SiO2质量分数为0 5%时其杂化乳胶膜的接触角最大,耐水性最好。     

碳纳米管-聚丙烯腈纳米纤维膜的制备及对亚甲基蓝的吸附

采用静电纺丝技术制备碳纳米管-聚丙烯腈(CNT-PAN)复合纳米纤维膜,以期利用CNT增强PAN纳米纤维的力学性能和染料吸附性能。通过扫描电子显微镜、物理吸附仪和电子万能试验机等对不同CNT含量的复合纤维膜的微观结构、孔隙率、比表面积以及力学性能进行了表征分析。以亚甲基蓝为模板分子研究了不同条件下纳米纤维膜对染料的吸附效果。结果表明,随着CNT含量的增加,纳米纤维的直径略微增大,膜孔隙率和孔径变化不大。CNT的加入明显提高了PAN的力学性能和对染料的吸附性能,CNT的质量分数为10%时CNT-PAN复合纳米纤维膜的性能最佳,与纯PAN纤维膜相比,断裂强度提高了152%,染料吸附率提高了将近30%。