静电纺丝法制备多孔五氧化二钒纳米管

静电纺丝法制备多孔五氧化二钒纳米纤维,在经过后续的高温处理得到多孔洞的五氧化二钒纳米管结构。本文以商用五氧化二钒粉末,苯甲醇和异丙醇为原料制备氧化钒溶胶,添加聚乙烯吡咯烷酮(PVP)以增加前驱体的粘性,并以此为前驱体通过静电纺丝法制备超长五氧化二钒纳米纤维。于是我们得到静电纺丝法制备的五氧化二钒纤维,通过改变热处理的时间来实现对纤维形貌的控制。我们所添加的PVP在整个溶液中的质量分数为10%。使用扫描电子显微镜(SEM)、投射电子显微镜(TEM)以及X射线衍射仪(XRD)来表征所制备的多孔五氧化二钒纳米管的形貌和结晶度。由热重分析仪(TGA)来测试静电纺丝设备制备得到的五氧化二钒纳米纤维的热分解,并以此选择高温处理温度。静电纺丝得到的超长五氧化二钒纳米纤维的直径在400-700纳米间,长度为2-10微米。经过不同时间的高温处理后,所获得结构为不同完整程度的多孔洞五氧化二钒纳米管。     

蛇纹石内氧化效应对铁基金属磨损表面自修复层生成的作用

高性能SiC纤维在耐高温、抗氧化领域有着重要的应用前景,而纤维直径是影响纤维力学性能的主要因素之一。随着纤维直径降低,纤维强度显著升高。利用静电纺丝工艺,结合先驱体热解转化法制备SiC,探索了一种简单、易行的制备亚微米/纳米SiC纤维的方法。由聚碳硅烷(PCS)出发,研究了PCS溶液静电纺丝的工艺参数对纺丝性的影响,PCS原纤维经不熔化、N2中1200℃热处理1h,成功的制备了纤维直径在0.5原2μm之间分布均匀的SiC纤维。     

静电纺丝法合成LaMnO_3及La_(0.875)Sr_(0.125)MnO_3纳米纤维

通过静电纺丝法合成了LaMnO_3和La_0.875Sr_0.125MnO_3纳米纤维,利用X射线衍射、扫描电子显微镜和透射电子显微镜对纳米纤维进行了表征,同时阐述了静电纺丝法在合成复杂成分陶瓷纳米纤维方面的特点和优势.     

静电纺纳米纤维材料在膜分离领域的应用研究进展

近年来,由静电纺丝技术制备的纳米纤维多孔膜,因具有纤维纤度细、表面积大、孔隙率高等形态特点,以及兼具良好的机械强度、低密度和易功能化而在过滤基膜分离领域的应用研究倍受各国研究者的关注。现有的高分子材质微滤膜多采用溶液相转化法,然而用该方法所制备的微滤膜孔隙率较低,并且所形成的微孔部分为闭孔结构;而静电纺纳米纤维多孔膜的孔隙率高且为相互贯通的开孔结构,能够显著改善流通性,是非常好的微孔滤膜。综述了近几年来纳米纤维作为过滤材质以及过滤用支撑材质在膜分离技术领域的研究成果,主要从纳米纤维微孔滤膜以及纳米纤维基复合滤膜用于水净化及脱盐淡化等几个方面进行概述,并对纳米纤维基滤膜的应用研究前景进行了展望。     

Cr掺杂ZnO纳米纤维的低温氧敏性能

采用静电纺丝法制备了Cr掺杂ZnO纳米纤维,通过DSC-TG、Raman和SEM等表征了纳米纤维的热学性质、物相和微观形貌,并测量了所制备纳米纤维的低温氧敏性能。研究了煅烧温度和Cr掺杂含量对纳米纤维低温氧敏性能的影响。结果表明:所制备的纳米纤维直径均匀,表面光滑;在600℃煅烧的1%Cr掺杂含量的ZnO纳米纤维具有最佳的低温氧敏性能,并分析了各因素的影响及其可能的机理。     

电纺丝法制备氧化锌纳米纤维

以聚乙烯醇(PVA)与乙酸锌的混合溶液为前驱体,采用静电纺丝法制得乙酸锌/PVA复合纤维,经煅烧后得到直径分布均匀的ZnO纳米纤维.对所制得的复合纤维及ZnO纳米纤维分别采用了热失重、X射线衍射、红外光谱(IR)、扫描电镜(SEM)等分析测试手段进行了表征.研究了纤维平均直径受电纺丝溶液配比的影响.     

电纺丝法制备BaTiO_3纳米纤维

典型钙钛矿结构的BaTiO_3是电子陶瓷元器件的基础材料.它具有独特的电学、磁学、光学特性,如:压电效应、巨磁电阻效应、热释电现象等,目前已经大量用于电子器件的生产中.钛酸钡纳米纤维作为新的一维纳米钛酸钡材料有着潜在的微器件应用前景.采用电纺丝和溶胶-凝胶相结合的方法制备了一系列不同直径的钛酸钡纳米纤维,在此基础上研究溶胶-凝胶制备的前驱体溶胶中乙醇含量对纤维直径和微观形貌的影响.     

同轴纳米电缆的最新研究进展

阐述了同轴纳米电缆的制备方法,其中主要包括水热法、溶胶-凝胶法、基于纳米线法、模板法、气相生长法、同轴静电纺丝法等,重点介绍了同轴静电纺丝法制备同轴纳米电缆,并对未来同轴纳米电缆的应用及研究方向进行了简单介绍和展望.     

Sm,Nd共掺CeO2纳米纤维电解质的制备与性能

利用静电纺丝技术制备了Sm2O3和Nd2O3共掺CeO2纳米纤维固体电解质,通过XRD、TEM和SEM等仪器对其物相和微观结构进行了表征,并利用电化学工作站测量了不同煅烧温度纳米纤维的电导率。实验结果表明不同煅烧温度下的纳米纤维均呈现立方萤石结构,400oC煅烧获得的纳米纤维电解质平均直径为402nm,晶粒尺寸约为5nm,并且其电导率最高。     

Mn掺杂ZnO基纳米纤维的制备与表征

有效地制备出均一单相的Mn掺杂ZnO基纳米纤维是构建微型自旋电子器件的前提和基础。采用静电纺丝法制备了5种不同浓度的Mn掺杂ZnO纳米纤维。通过调节控制纺丝过程中的工作电压,可以有效控制前驱体纤维的形貌和直径分布。在适当的热处理条件下,XRD图谱表征该5种掺杂浓度的纤维均呈现良好的六方纤锌矿结构。光致发光谱显示该纤维在400~1000nm的波长范围内出现了2个发光峰,且均随着Mn掺杂的进入而发生蓝移现象。     

静电纺有机／无机杂化纳米纤维载药体系的构建及其生物医学应用

纳米纤维具有极大的比表面积、可控的多孔二级结构等一系列优良特性,使其在环境保护、能源利用、催化剂、药物载体、组织工程支架材料等领域得到了广泛应用。通过静电纺技术制备的纳米纤维主要有有机纳米纤维、无机纳米纤维、以及有机／无机杂化纳米纤维3类。结合作者课题组之前的研究成果积累,综述了各种不同的静电纺有机／无机杂化纳米纤维载药体系的构建及其生物医学应用。着重介绍了如何将药物负载在无机纳米颗粒（埃洛石、锂皂石、羟基磷灰石、介孔二氧化硅等）的表面或内部并进而和高分子混纺形成双载体纳米载药纤维的过程和相关药物缓释机理,并探讨了有机／无机杂化纳米纤维载药体系的生物医学应用,尤其是在抗菌和抗肿瘤方面的治疗应用。文章最后对该领域的研究方向和前景作了展望。     

热塑性纳米纤维的制备及功能化

以王栋教授领衔发明的一种新型高产出环境友好型热塑性纳米纤维的制备工艺——熔融挤出相分离法为基础,综述了热塑性纳米纤维及其膜制备的基本原理、工艺过程、功能化改性及应用研究相关进展。重点介绍了：1以纤维素为基体抽取热塑性纳米纤维的方法及结构调控的机理;2纳米纤维及其膜通过共聚接枝处理、表面原子转移自由基聚合（SI-ATRP）方法、点击化学（Click Reaction）等方法实现其功能化改性的原理;3功能性纳米纤维材料在生物传感器、抗菌、过滤分离和抗污等领域的应用,包括：具有快速检测与消灭细菌等有害微生物的协同功能的纳米纤维膜传感器、具有优异杀菌功能的纳米纤维膜、应用于水净化和重金属离子去除的高效过滤纳米纤维膜、抗非特异性蛋白吸附以及在光照下具备自清洁自消毒功能的纳米纤维材料等。最后,分析了发展新型纳米纤维的关键问题及重要性,展望了纳米纤维的未来发展方向和潜在的应用领域。     

Effects of processing parameters on the synthesis of TiO2 nanofibers by electrospinning

TiO² nanofibers were synthesized by an electrospinning technique using polyvinyl pyrrolidone and titanium tetraisopropoxide as precursors. The effects of processing parameters including the precursor ratio, calcination time, temperature and atmosphere were investigated. The calcination temperature determines the TiO₂ phases as either anatase or rutile. The diameter of the synthesized TiO₂ nanofibers is not sensitive to the calcination atmosphere or the time. However, the surface microstructure of the synthesized nanofibers depends highly on calcination atmosphere. Calcination in an N₂ atmosphere produces smooth surfaces. In contrast, surfaces that are more granular evolve when they are calcined in an O₂ atmosphere. In addition, less Ti precursor in the electrospinning solution results in slim nanofibers.     

Polypyrrole nanofibers synthesized via reactive template approach and their NH3 gas sensitivity

The synthesis of polypyrrole (PPy) nanofibers has been achieved via a simple reactive template approach. The reactive template of FeCl₃ and methyl orange (MO) leads to the formation of uniform PPy nanofibers. Moreover, the fabrication of PPy nanofibers with high yield is realized, suggesting that this methodology is appropriate for the large-scale production of the corresponding nanomaterials. In contrast to the NH₃ gas sensor based on bulk PPy, the gas sensor based on the as-prepared PPy nanofibers exhibits greatly improved performances.     

Growth and characterization of electroless deposited Cu films on carbon nanofibers

Carbon nanofibers with two different microstructures, herringbone and platelet have been used as substrates to study the influence of electroless deposition parameters on the growth of Cu deposits. Flat glassy carbon and graphite powder substrates were also included in the study for comparison. Samples were analyzed by X-ray diffraction, scanning electron microscopy, transmission electron microscopy, FT-IR, and energy dispersive X-ray spectroscopy in terms of microstructure and chemical composition. The specific surface area was determined by sorption techniques. High quality copper films can be grown on carbon nanofibers at room temperature if carbon nanofibers' pretreatment is properly adjusted. The optimized process is easily up scaled to larger batches of carbon nanofibers.     

紫外辐射同步合成无机—有机聚合物纳米复合材料

采用紫外辐照法成功合成了CdS-聚丙烯酰胺（CdS-PAM)、Ag-聚丙烯酰胺（Ag-PAM）等无机-有机聚合物、纳米复合材料。在紫外辐射过程中,无机相纳米粒子的生成和聚丙烯酰胺（AM）单体的有机聚合反应同步发生。使得生成的无机相纳米微粒均匀分散在有机聚合物基质中,实验发现,无机离子的存在可促进有机单体的聚合,而有机单体的聚合又可阻止无机相纳米粒子的团聚,这同时为制备其它无机-有机聚合物纳米复合材料提供了一条有效的新途径。     

乙醇火焰中生长一维碳纳米材料的研究进展

综述乙醇火焰中生长碳纳米管和碳纳米纤维等一维碳纳米材料的方法,及其微观结构、生长机理和物理化学性能。结合SEM和TEM等表征手段,重点述评了一维碳纳米材料的阵列控制生长和纳米同质异构结的制备。结果表明:乙醇火焰是制备碳纳米管和碳纳米纤维的有效方法,具有燃料储存安全和燃烧设备简单等特点。展望了乙醇火焰中生长一维碳纳米材料的发展趋势,并认为其特殊的微结构特征和奇异的物理化学性能以及在微纳米器件上的应用开发将是未来一段时间的研究热点。     

无机-有机复合组织器官工程材料的微纳制造

无机-有机复合组织器官工程支架的微纳制造是近年来兴起的生物材料研究领域,相对传统的生物材料与组织工程材料制造技术,微纳制造整合了微纳米技术、计算机辅助设计、数字化制造等先进技术手段,为新型生物医用材料的开发以及生物材料制造新技术、新设备的研发提供了新的技术路线。综述了生物医用材料、特别是组织器官工程与组织修复材料微纳制造技术现状及发展趋势,主要内容包括生物材料的微纳米化及实现途径、组织器官工程支架材料的数字化设计、组织器官工程支架材料的数字化制造新技术等,对我国组织器官工程（修复）材料数字化微纳制造新技术的优先发展领域提出了展望。     

化学镀模板法制备纳米镍金属管

主要研究了以纳米碳纤维为模板,利用化学镀工艺制备镍纳米管的方法.该方法包括模板的预处理、化学镀、去模板以及对终产物的还原处理.利用场发射扫描电子显微镜(SEM)观察不同阶段的产物表面形貌,利用透射电子显微镜(TEM)观察终产物形貌,利用粉末-X射线衍射(XRD)对终产物成分进行表征.结果表明,利用纳米碳纤维为模板通过化学镀的方法可以获得镍纳米管.     

静电纺丝法制备碳纳米纤维及其吸附性能

以石墨烯、石墨粉、碳纳米管等材料为碳源,采用静电纺丝技术,随后经稳定和碳化过程,制备得到3种不同的碳纳米纤维。研究了碳纳米纤维在不同吸附条件下对铬离子的吸附性能。结果表明,碳纳米管纳米纤维表面粗糙度大且其石墨化程度最好,晶体结构更有序,比表面积也最高,这一特点有利于增大吸附材料对铬离子的吸附性能;在pH=3,温度为25℃时,碳纳米管纳米纤维对Cr(VI)的吸附量能达到52.8 mg/g。且循环使用5次后,其吸附率能达到初次吸附的60%,碳纳米管纳米纤维表现出最好的吸附性能。