静电纺丝技术的应用与发展趋势

静电纺丝技术是目前制备纳米纤维最直接有效的方法,首先简要介绍静电纺丝技术制备纳米纤维的原理及影响所制纳米纤维形貌的因素,然后概括静电纺丝技术在医学、环境保护等方面的应用,详述静电纺丝技术所面临的纳米纤维有序排列、纳米纤维成纱和静电纺技术产业化等一系列难题,并提出了现有的较好的解决方法,最后从理论和应用两方面对静电纺的发展趋势做出展望。     

利用静电纺丝制备导电纳米纤维的研究进展

静电纺丝是制备超细长丝的有效、便捷技术,制备的导电纳米纤维具有纳米至微米结构形态特征、高比表面积、良好的导电性能,为新型导电材料的设计研究提供了广阔的应用空间,受到基础科学和应用领域专家的兴趣和重视。利用静电纺技术制备导电纳米纤维的原料成分主要有导电高分子聚合物、纳米碳基材料、金属化合物及复合型材料,较多的应用于传感器、超级电容器和光伏电源等领域,是静电纺研究的热点。文中概述了静电纺导电纳米纤维的分类、制备方法和结构性能,并展望了静电纺导电纳米纤维的研究前景。     

静电纺 LA-SA/PAN 复合纤维的形貌分析

通过静电纺丝的方法制备以月桂酸和硬脂酸二元低共熔物(LA-SA)为固-液相变材料,聚丙烯腈(PAN)为基体的超细纤维。研究最佳静电纺PAN纤维的纺丝工艺参数,纺丝溶液中不同LA-SA含量对复合纤维的形貌结构影响。确定最佳静电纺PAN纳米纤维的工艺参数(纺丝电压15KV,接收距离20cm,纺丝液流速1ml/h)。SEM观察表明:随LA-SA含量的增加,复合纤维的平均直径逐渐增大;当复合纤维中LA-SA含量较高时,纤维表面变得不光滑,并呈现褶皱的形貌特征。     

仿生超疏水表面的制备技术及其进展

仿生超疏水表面具有防水、自清洁等优良特性.自然界中存在许多无污染、自清洁的动植物表面,如超疏水的荷叶表面、超疏水各向异性的水稻叶表面、超疏水的暗翼表面等.影响材料表面润湿性的主要因素育材料表面能、表面粗糙度和表面微一纳结构.超疏水表面的自清洁功能源自于表面形貌与低表面能物质的共同作用,可以通过两类技术路线来制备超疏水表面:控制材料表面能和修饰微细结构表面.     

低温等离子处理对PVAc纳米纤维膜动态润湿性能的影响

采用静电纺丝技术制备了PVAc纳米纤维膜,并进行氧气低温等离子后处理以提高该材料的润湿性能.使用扫描电子显微镜观察了等离子处理前后纤维形貌的变化,同时进行了纳米纤维膜动态润湿性能的测试.实验结果表明:随着等离子处理时间的延长,纤维表面刻蚀效果明显;同时,润湿性能增加,这归因于氧气等离子处理的刻蚀及接枝作用.     

静电纺丝法制备P(AN-co-VDC)纳米纤维的工艺研究

通过静电纺丝技术制备了丙烯腈-偏氯乙烯共聚物[P(AN-co-VDC)]纳米纤维,针对纺丝过程中的工艺参数,详细考察了溶液浓度、施加电压和推进速率对纳米纤维形貌和直径的影响.结果表明:溶液浓度对纤维的形貌和直径影响最大,电压和推进速率对其的影响相对较小;当溶液中聚合物质量分数为20%、电压为25 kV、推进速率为0.63 mL/h时可获得表面光滑、形貌均一且直径较小的纳米纤维.     

温敏型PVDF-g-PNIPAAm纳米纤维纱的制备及性能研究

首先利用接枝共聚技术制备聚偏氟乙烯(PVDF)接枝N-异丙基丙烯酰胺(NIPAAm)的共聚物(PVDF-gPNIPAAm),然后采用静电纺丝技术制备了PVDF-g-PNIPAAm智能纳米纤维纱,该纤维纱直径在230μm左右,其纱线中的纳米纤维的平均直径为320nm左右。通过场发射扫描电镜、红外光谱仪以及表面接触角测试仪对PVDF-g-PNIPAAm纳米纤维纱的形貌、结构和温敏性能进行表征和测试。结果表明:PNIPAAm已成功接枝到聚合物PVDF主链上,相比纯PVDF纳米纤维纱,PVDF-g-PNIPAAm纳米纤维纱的亲水性能得到了显著的改善,其接触角为85.2°。当温度发生变化时,PVDF-g-PNIPAAm纳米纤维纱由亲水性向疏水性转变。因此,即使PVDF-gPNIPAAm在纤维状态下,依然呈现出一定的温度敏感性能。     

静电纺丝法制备NiO纳米纤维及其工艺参数研究

采用静电纺丝法制备了NiO纳米纤维,研究了纺丝液PVA浓度、纺丝电压、烧结温度等参数对NiO纳米纤维结构及微观形貌的影响,实验表明:当纺丝液PVA溶液为9%、纺丝电压为10 k V、烧结温度为700℃并保温4 h时,易获得形貌较好的NiO纳米纤维;制备的纳米纤维均为良好的一维形貌,直径为50~100 nm,平均长度为15μm.     

Co9S8@CNFs复合材料的制备及其在锂离子电池的应用

静电纺丝是一种使聚合物在高压静电场作用下进行拉伸纺丝的纤维制造工艺。静电纺丝制备方法简单,成本低且易纺出微纳米级的纤维,在材料化学领域被广泛应用。采用硫杂杯芳烃构筑的多硫高核笼簇化合物（Co₄₈）为负载物,以聚丙烯腈（PAN）和聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）共混物（PAN/PMMA）为纺丝载体,通过静电纺丝技术,制备了负载Co₉S₈纳米颗粒的碳纳米纤维（Co₉S₈@CNFs）。分别以PAN和PMMA质量比为10∶0、7∶3和5∶5的纺丝载体制备复合物纳米纤维,将其热处理后得到的碳纳米纤维复合材料作为电极材料用于锂离子电池材料的研究。与Co₄₈晶体煅烧的产物相比,PAN和PMMA的加入对最终产物的电化学有促进作用。由PAN和PMMA混合物制备的复合物材料兼具较高比容量、良好循环稳定性以及倍率性能。     

MOFs/静电纺丝纳米纤维基复合膜的研究进展

金属-有机骨架(Metal-Organic Frameworks,MOFs)材料不仅拥有较大的比表面积、极高的孔隙率,而且种类组成多样、结构丰富、功能灵活可调.静电纺丝被认为是一种可制备出纳米纤维的可靠技术.概述了近年来MOFs/静电纺丝纳米纤维基复合膜(MOFs/NFM)制备方法的最新研究进展,主要包括混纺法、原位晶化法、层层自组装法、二次生长法、微波诱导法以及热压法.此外,总结了MOFs/静电纺丝纳米纤维基复合膜制备方法存在的主要问题,并对发展前景进行了展望.     

金属基超疏水表面的制备技术研究新进展

在简要介绍超疏水表面相关理论的基础上,着眼于金属基超疏水表面制备中关键技术的发展态势,重点分析了不同类型制备方法在制备工艺要点、微纳米拓扑结构设计与构建、低表面能材料修饰、表面性能提升效果等方面的研究进展,系统梳理了金属基超疏水表面在自清洁、金属防腐、水下减阻等领域的应用现状及影响其机械稳定性的关键要素,探讨了金属基超疏水表面制备技术在发展过程中需要面临的核心挑战和需注重解决的问题,希望为实现大面积金属基超疏水表面的工程化应用提供参考。     

基于静电纺丝法构建用于药物可控释放的醋酸羟丙甲基纤维素琥珀酸酯纳米材料的研究

醋酸羟丙甲基纤维素琥珀酸酯（HPMCAS）作为一种典型的肠溶材料在药物可控释放领域具有极大潜力。采用静电纺丝法制备HPMCAS微纳米纤维并对其纺丝参数进行优化。通过研究溶液浓度、纺丝电压、纺丝距离及混合溶剂配比的影响行为,确定制备HPMCAS纳米纤维的最佳工艺参数。通过正交实验及单因素变量设计获得最佳实验条件为：溶液浓度12wt%,电场强度20kV,纺丝距离20cm,溶剂比例CH3OH∶DCM=4∶6。该条件下获得的纤维形貌良好、分布均匀,平均直径为363nm。将为HPMCAS纳米纤维作为智能pH控制药物缓释/控释材料提供理论和实验基础。     

静电驻极PVDF-TiO2/Si3N4纳米纤维膜的制备及其空气过滤性能

为制备高效低阻、滤效耐久的纳米纤维空气滤材,利用静电纺丝工艺制备不同二氧化钛/氮化硅(TiO2/Si3N4)掺杂比例的聚偏氟乙烯(PVDF)电纺膜,再利用电晕充电的方式进行静电驻极.通过扫描电子显微镜、接触角测试仪、静电测试仪、滤料综合性能测试仪对PVDF-TiO2/Si3N4电纺膜的表面形貌、结构、疏水性、荷电性能以...     

PVA纳米纤维膜的制备及微观形貌研究

应用静电纺丝法制备了表面光滑平整、纤维细度均匀的PVA纳米纤维膜.采用扫描电镜观察方法,研究了溶液浓度、电压强度、注射速度、接收距离对纤维微观形貌的影响,得到了PVA溶液静电纺丝比较合适的工艺参数:溶液浓度8%,电压强度16 kV,注射速度0.020 ml/min,接收距离15 cm.     

静电纺丝技术制备PVP纳米纤维与表征

采用静电纺丝技术制备了聚乙烯吡咯烷酮(PVP)纳米纤维,研究了浓度、电压等实验条件对纤维形貌的影响。SEM分析表明:随浓度和电压不断升高,纤维形貌呈现规律性的变化。在浓度和电压较高的情况下,首次制备了空心管束结构的PVP纳米纤维。TGA-DTA分析表明:632.92℃纤维完全被氧化。XRD表明:制备的PVP纤维为无定型态。。     

空气过滤用电纺纳米纤维无纺布的研究进展

介绍了静电纺丝技术的原理、优势以及应用领域;阐述了空气过滤的机理以及静电纺对于处理PM10、PM2.5的应用;同时归纳了基于静电纺丝技术制备空气过滤用纳米纤维膜的材料．     

静电纺丝素蛋白及其应用于组织工程的研究进展

从丝素蛋白静电纺丝的溶剂开发、共混纺丝及纺丝装置3个方面回顾了丝素蛋白静电纺丝的研究进展,重点介绍了静电纺丝素蛋白微纳米纤维支架材料在组织工程领域的应用研究.     

POSS-PU纳米纤维膜的制备

研究多面体倍半硅氧烷(POSS)改性聚氨酯纳米复合材料的制备方法,并采用静电纺丝技术制备POSS-PU纳米纤维膜.通过改变纺丝电压、纺丝液浓度、接收距离、挤出速率、POSS浓度,借助扫描电子显微镜分析了各参数对纤维形貌的影响.分析结果表明:DMF/THF混合溶剂质量比为1∶2、电压为20 k V、接收距离为20cm和挤出速率为0.8 m L/h时所制得的纳米纤维膜形貌最好.而且POSS的加入有助于纳米纤维的细化.     

PA6/PVA复合纳米纤维的制备及性能研究

采用静电纺丝法制备了PA6/PVA复合纳米纤维.分析了不同质量比的PA6/PVA共混纺丝溶液的粘度、电导率、表面张力,并探讨其静电纺丝效果.采用扫描电镜、红外光谱、表面张力仪等对纳米纤维膜的形貌结构、成分相容性及亲水性能进行表征.结果表明,在纺丝电压为19kV、纺丝距离为20cm、丝液流量为0.2mL/h的条件下,共混溶液质量比为12%∶4%时的静电纺丝所得纤维具有良好的形貌,复合纳米纤维中PA6与PVA具有良好的相容性,并有效地克服了纯纺PVA纳米纤维在水溶液中出现的过度溶胀问题.     

静电纺丝法制备醋酸纤维素纳米纤维

静电纺丝是一种利用聚合物溶液或熔体在强电场作用下形成喷射流进行纺丝加工的工艺,是一项制备纳米级纤维材料简单有效的技术．本文以六氟异丙醇和甲酸为溶剂,对静电纺丝制备醋酸纤维素纳米纤维的影响因素进行探讨,研究溶剂、电压、浓度及接收距离对纳米纤维形貌和直径的影响．研究结果表明：以六氟异丙醇（HFIP）为溶剂,当纺丝液浓度为8％、电压为15—20kV、接收版距离为16cm时,可以静电纺丝制得直径300nm的明胶纳米纤维．在本实验设定的静电纺丝基本参量范围内,醋酸纤维素溶液的浓度越大,纤维直径越大;接收距离越大,纤维直径也越大,而且容易产生纺锤状纤维;电压越大,纤维直径越小．