纳米纤维基酸敏比色传感器的制备及应用

以壳聚糖(CS)和胶原蛋白(Col)为原料,采用静电纺丝技术制备CS/Col纳米纤维膜,采用茜素红染料构建了纳米纤维基酸敏比色传感器。利用扫描电镜、红外光谱仪和接触角测试仪对纳米纤维膜的微观形貌、化学结构和润湿性能进行测试,分析纳米纤维膜在不同pH值条件下的变色情况,并将其应用于牛奶新鲜度的检测。结果表明:纳米纤维直径集中分布在200～250 nm,为多孔结构;纤维膜具有良好的润湿效果,且润湿速度快; pH值从3增加至8,纳米纤维膜由黄色变为橘红色再变为玫红色;鲜牛奶滴在纳米纤维膜上,颜色为橘红色,牛奶变质后,颜色变为亮黄色。因此,纳米纤维基酸敏比色传感器可应用于牛奶新鲜度的检测,为牛奶智能包装的开发提供参考。     

静电纺聚乙烯醇/壳聚糖复合纤维的制备

以聚乙烯醇(PVA)和壳聚糖(CS)为原料,使用静电纺丝设备制备复合纳米纤维膜,纺丝液中CS的质量百分数最大为1.3%。探究了纺丝工艺参数对静电纺PVA/CS纳米纤维膜形态结构的影响。结果表明,在一定范围内,静电纺PVA/CS复合纳米纤维的直径随纺丝电压的增大而减小,随着纺丝距离的增大而增大,随纺丝液流量的增加而增加。通过正交试验得到优化的纺丝工艺条件:纺丝电压21kv,纺丝距离14cm,纺丝液流量0.2mL/h,所纺纤维的平均直径为128nm,纤维直径CV值为28%。     

漏斗式喷气静电纺聚乙烯吡咯烷酮纳米纤维膜的制备及其表征

为克服传统静电纺丝生产效率低、纺丝过程难以控制、针头易堵塞等问题,实现高效制备高质量纳米纤维膜,在气泡静电纺的基础上,提出了漏斗式喷气静电纺丝技术。以聚乙烯吡咯烷酮（PVP）溶液为纺丝液,通过漏斗式喷气静电纺技术成功地制备了高质量的PVP 纳米纤维膜,并运用控制变量法分析了溶液质量分数、表面活性剂质量分数和施加电压等对纤维膜形貌和质量的影响。结果表明：当纺丝溶液中PVP 质量分数为32%,纺丝电压为60 kV,表面活性剂质量分数为0.1%时,获得的PVP 纳米纤维膜综合性能最佳,其表面形貌良好,纤维直径较细且直径分布较均匀。     

静电纺MnO2/PAN纳米纤维膜的制备及其催化氧化甲醛性能

通过液相沉积法制备MnO2,以PAN/MnO2/N,N-二甲基甲酰胺溶液作为纺丝液进行静电纺丝制备出MnO2/PAN纳米纤维膜。利用扫描电镜、透射电镜、傅里叶红外光谱、热重分析对纤维膜的结构和性能进行分析;并在甲醛废水体系中测试纤维膜催化氧化甲醛性能。结果表明：制备的纳米纤维其平均直径为196.46nm;随MnO2质量分数的增大和纺丝电压的增加,纤维平均直径均下降;pH值为2,温度60℃时,具有最佳甲醛催化氧化性能;纤维吸收12h后,对甲醛去除率达到44.0%;MnO2/PAN纤维膜比MnO2粉末具有更好的催化氧化甲醛性能。     

偕胺肟化聚丙烯腈纳米纤维膜的制备与油水乳液分离性能

为探究膜材料对纤维膜亲水性的影响机制，首先以聚丙烯腈(PAN)为原料制备偕胺肟(PAO),之后通过静电纺丝法制备PAO纳米纤维膜，并对其表面形貌、纤维直径、平均孔径、表面粗糙度、表面润湿性、力学性能、纤维膜官能团组成和油水乳液分离性能进行测试与分析。结果表明：静电纺丝技术可成功制备PAO纳米纤维膜，该纤维膜表面亲水性、油水乳液分离性能与未经偕胺肟化处理的PAN纤维膜相比有明显提升，当静电纺丝PAO质量分数为10%时，制备的PAO纳米纤维膜表现出优异的表面润湿性能和油水乳液分离性能，其初始水接触角为15.6°,水下油接触角为157°,对硅油乳液的分离通量为1 362.9 L/(m²·h),截留率为99.1%。     

静电纺聚丙烯腈/硫酸铜纳米纤维膜的制备及其性能

为开发可应用于医疗敷料的铜离子纳米纤维膜,采用静电纺丝技术制备了聚丙烯腈/ 无水硫酸铜复合纳米纤维膜,探讨了纺丝液质量分数及黏度、导电率对纺丝过程和纤维外观形貌的影响,并对其所含元素及纤维粒径分布进行测试表征。结果表明：铜离子存在于纳米纤维膜中;在设定的纺丝工艺参数下,当纺丝液中聚丙烯腈的质量分数增加时,溶液黏度随之增加,纤维直径逐渐变大;当纺丝液中无水硫酸铜的质量分数增加时,溶液导电率随之增加,纤维直径先变小后变大,且易出现纤维粗细不匀及串珠现象;当纺丝液中聚丙烯腈与无水硫酸铜质量比为8：3时,纤维的外观形貌最好,且直径在300 nm左右。     

壳聚糖浓乙酸溶液的静电纺丝

以浓乙酸为溶剂制得壳聚糖纺丝液，通过静电纺丝法制得纳米纤维。纺制平均直径为130nm的均匀纳米纤维膜的最佳条件为：壳聚糖溶解于90％乙酸中制得7％的纺丝液，电场强度（场强）4kV／cm条件下进行静电纺丝。形成壳聚糖纳米纤维的前提是乙酸浓度高于30％，但当乙酸浓度高于90％时，壳聚糖的溶剂量达不到可纺性的粘度。当壳聚糖的分子量为106，000g／mol时才能制得不含珠状物的纳米纤维，而用30，000g／mol的低分子量或398，000g／mol的高分子量均不能形成纳米纤维。随场强的增大，纤维的平均直径及其分布范围均变小，当场强大于5kV／cm时，出现更多的珠状物。     

静电纺丝素/壳聚糖纳米纤维的研究

以质量分数为98％的甲酸为溶剂．丝素和壳聚糖以不同质量分数及比例共混制备纺丝液进行静电纺丝,并用扫描电镜观察其形态结构。结果表明：与丝素和壳聚糖溶液质量比为70／30．两者质量分数分别为13%～17％和3%～5%时,都能获得连续纤维;当丝素和壳聚糖溶液质量分数分别为17％和4%,两者质量比高于50/50时．均能静电纺得连续纤维,纤维直径随壳聚糖含量的增加而减小．减小质量比低于50／50时,制成的纳米纤维中含有壳聚糖颗粒。采用红外光谱法测定了丝素,壳聚糖纳米纤维的结构,结果表明：壳聚糖与丝素之间有相互作用,经乙醇处理促进了丝素构象转变为β结构。     

聚氨酯/聚偏氟乙烯共混膜防水透气织物的制备及其性能

本文用静电纺丝法制备聚氨酯/聚偏氟乙烯共混纳米纤维膜,研究了溶质质量比对纳米纤维形貌、直径及膜性能的影响,探索共混纤维膜较优制备工艺。采用静电喷射方式将聚氨酯湿气固化胶喷于涤纶基布表面,再以较优静电纺丝工艺将共混纳米纤维喷于含胶水的涤纶基布上,研究了共混纳米纤维膜/涤纶基布复合织物的防水透气等性能。结果表明：共混纳米纤维膜较优制备工艺为：静电纺丝电压为14 kV、接收距离为10 cm、纺丝液浓度为12 wt%、溶剂配比N,N-二甲基甲酰胺/丙酮=4/6、溶质质量比聚氨酯/聚偏氟乙烯=7/3;聚氨酯湿气固化胶在涤纶布表面呈微米级点状或块状分布,当其质量百分数为40 wt%时,纳米纤维膜与基布粘结牢度、透气性较好,复合织物随膜厚度增加,其抗湿性相差不大,耐静水压值、透气性、断裂伸长率有所降低,但拉伸断裂强力有很大提高。     

“三明治”结构聚乙烯醇/壳聚糖/海藻酸钠纳米纤维医用敷料

选用聚乙烯醇(PVA)、壳聚糖(CS)、海藻酸钠(SA)为原料,通过静电纺丝和交联处理组合工艺制备"三明治"结构PVA/CS/SA静电纺纳米纤维膜。利用扫描电子显微镜(SEM)表征PVA/CS/SA静电纺纳米纤维膜形貌结构,综合评价医用敷料溶胀率和失重率,考察其在伤口愈合领域的应用性能。其中,PVA/CS静电纺纳米纤维膜纤维平均直径为(488±201)nm,PVA/SA静电纺纳米纤维膜纤维平均直径为(534±265)nm,所制备的"三明治"结构PVA/CS/SA静电纺纳米纤维膜平均溶胀率为296.5%,平均失重率为74.3%。     

羊毛角蛋白/聚乙烯醇纳米纤维膜的制备及其性能

从废旧羊毛中提取羊毛角蛋白对于资源再利用具有重要意义。针对羊毛角蛋白分子量低，难以直接纺丝等问题，将羊毛角蛋白与聚乙烯醇共混制备纺丝液，最后通过静电纺丝制备羊毛角蛋白/聚乙烯醇纳米纤维膜。利用旋转流变仪对羊毛角蛋白/聚乙烯醇纺丝液的黏度进行了分析，利用扫描电镜对羊毛角蛋白/聚乙烯醇纳米纤维的微观形貌进行了表征，采用数字源表对其传感性能进行了测试。结果表明：当聚乙烯醇与羊毛角蛋白的质量比为7∶3时，纺丝黏度适中，获得的纳米纤维粗细均匀，直径约240 nm。羊毛角蛋白/聚乙烯醇纳米纤维膜在手指弯曲运动时产生2.1 V输出电压，可感知人体生理信号，有望应用于柔性传感领域。     

静电纺芳纶纳米纤维膜的制备及其过滤性能

为获得高效低阻的过滤材料，以间位芳纶为原料，采用静电纺丝的方法，通过对纺丝溶液和纺丝工艺的优化制备芳纶纳米纤维空气过滤材料，并研究纳米纤维的形貌和直径、纳米纤维膜的过滤性能和热稳定性能。结果表明：当纺丝溶液溶质的质量浓度为8%、纺丝电压20 kV、进液流量0.3 mL/h、接收距离15 cm时，可制备得到纤维平均直径约为50 nm的纳米芳纶纤维过滤材料；当纺丝时间为5 h时，其过滤效率可达到99.5%,阻力仅为123.8 Pa,去除静电处理后过滤效率依然可以达到89.4%。此外，制备的芳纶纳米纤维过滤材料具有优良的热稳定性和尺寸稳定性，在耐高温高效过滤领域具有应用前景。     

静电纺聚酰胺6纳米蛛网纤维膜的可控制备

纳米蛛网纤维膜由普通静电纺纤维和类似蜘蛛网形态的超细蛛网纤维组成.采用静电纺丝工艺在不同聚酰胺6(PA 6)和氯化钡质量分数条件下制备纳米蛛网纤维膜.通过扫描电子显微镜(SEM)观察纤维膜的表观形貌,计算纳米纤维直径、蛛网纤维直径和蛛网覆盖率.结果表明:随着PA6质量分数的提高,纳米纤维和蛛网纤维的直径均逐渐增大,适中...     

静电纺锡/聚丙烯腈纳米纤维膜制备与表征

将纳米锡(Sn)与聚丙烯腈(PAN)共混,采用静电纺丝法制备Sn/PAN纳米纤维膜并进行炭化处理。使用扫描电子显微镜、透射电子显微镜和X射线衍射法对纤维平均直径、直径分布、Sn在纤维上的存在情况以及Sn加入到PAN中静电纺丝后的结晶程度进行表征,将炭化后的纤维膜直接制成锂离子电池负极,测试其电化学性能。结果表明:随着纺丝电压升高或固化距离增大,纤维直径减小;当静电纺丝电压为14 kV,固化距离为14 cm时,纤维平均直径较小,分布最均匀;炭化后纤维变细;Sn加入到PAN中静电纺丝后发生团聚,结晶程度明显下降;Sn/PAN作为锂离子电池负极材料,具有良好的储能性能。     

10,12-二十五碳二炔酸改性聚氨酯/聚环氧乙烯纤维膜制备及其紫外光/热致变色性能

为获得可用于化学防伪的响应变色材料,以10,12-二十五碳二炔酸(PCDA)为变色化合物,通过静电纺丝技术制备聚氨酯/聚环氧乙烯(PU/PEO)复合纳米纤维膜。借助扫描电子显微镜分析PU/PEO共混质量比及纺丝液浓度对纤维膜微观形貌的影响,用测色仪对纤维膜的色度值、K/S值及吸收曲线进行分析,研究纤维膜紫外光/热致变色性能。结果表明:随PEO含量及纺丝液浓度增加,纺丝液黏度增大,纺丝连续性得到改善,但纤维的平均直径增大;经254 nm紫外光照射后,PCDA成功聚合并使纤维膜从白色变成蓝色,复合纤维膜的K/S值随着PCDA的量以及光照射时间的增加而变大,但变化速率逐渐减缓;复含纤维膜在热刺激下从蓝色(25℃)逐渐变为红色(70℃),转变温度为55℃,分子可见光最大吸收波长从640 nm转移到545 nm。     

静电纺壳寡糖-月桂酸共聚物/聚乙烯醇蓄热调温纳米纤维工艺优化

为了制备具有抗菌、蓄热调温双重功能的纳米纤维膜,采用接枝聚合方法制备了壳寡糖-月桂酸接枝共聚物(COS-LA),并添加到静电纺丝溶液中,制备了聚乙烯醇(PVA)/COS-LA纳米纤维膜。通过傅里叶变化红外光谱、扫描电镜、差示扫描量热法表征COS-LA共聚物、纳米纤维膜的表面形貌、化学结构及热性能。结果表明：壳寡糖与月桂酸接枝成功,PVA/COS-LA复合纺丝溶液可纺性良好,制备的PVA/COS-LA纳米纤维直径均匀,分布规整;当共聚物COS-LA质量分数为8%时,纳米纤维膜蓄热调温性能较好,热吸收峰区间为37.65℃～51.25℃,热焓值为29.14 J/g。     

聚乳酸负载茶多酚复合纳米薄膜的形貌及降解性能

采用静电纺丝工艺制备聚乳酸/茶多酚复合纳米薄膜，借助扫描电子显微镜观察不同质量比条件下复合纳米薄膜的表面形貌及孔径分布规律。结果表明：随着复合纳米薄膜中聚乳酸的减少以及茶多酚的增加，纤维直径逐渐减小，直径不匀率得到改善，孔径变小且分布趋于集中；复合纳米薄膜的拉伸强度逐渐减小，断裂伸长率先增加后减小；复合薄膜的pH值下降速率较快，降解8周后，pH值基本保持在7.1左右，同时纤维形态维持良好。     

静电纺PAN纳米纤维膜的微观结构与过滤性能研究

采用静电纺丝技术制备了聚丙烯腈(PAN)纳米纤维膜,研究其微观形貌及过滤性能。结果表明,所制备的PAN纳米纤维形态结构良好。纺丝液中PAN质量分数大时(18 wt%)纤维直径最大;PAN质量分数小(14 wt%),且纺丝电压最大(24 Kv)时,纤维直径最小。纤维直径大时,膜的平均孔径大,为7.6μm;纤维直径小时,膜的平均孔径最小,为2.7μm。孔径最小的纳米纤维膜的过滤效率最佳,达到了98.3%,且呼吸阻力为16.4 mm H2O。     

静电纺PAN纳米纤维膜过滤性能研究

为了得到高过滤性能、低压降的纳米纤维过滤材料,研究不同质量分数的聚丙烯腈(PAN)纺丝液在不同纺丝参数下制备的纳米纤维膜,并对其形貌、结构、孔径及过滤性能进行了表征。结果表明,随着PAN质量分数的增大,静电纺丝得到的纳米纤维直径增大,纤维膜平均孔径增大,过滤效率先增大后减小。随着施加电压的增大,制备的纳米纤维直径变小,纤维膜平均孔径减小,过滤效率增大。随着注射速度的增大,制备的纳米纤维直径变化不大,纤维孔径更均匀,过滤效率得到提升。研究得到最佳的静电纺丝参数为:PAN质量分数18%,施加电压18 k V,注射速度1.5 m L/h。     

再生丝素蛋白甲酸溶液静电纺丝影响因素的研究

静电纺丝是一种简单而有效地获得纳米纤维的方法.以98％甲酸为溶剂,分别溶解再生丝素蛋白室温干燥膜和烘干膜进行静电纺丝技术,根据静电纺丝原理,研究了不同再生丝素蛋白干燥膜、溶质质量分数、静电纺丝电压以及混纺壳聚糖丝素蛋白等因素对纳米纤维形态的影响.结果表明:再生丝素蛋白室温干燥膜较烘干膜可纺性高,电纺液质量分数和电压与纤维形貌具有高度相关性,是影响丝素静电纺丝的两个主要因素.壳聚糖的加入可改善低浓度纯丝素溶液静电纺丝纳米纤维的形貌结构.