静电纺丝技术在处理重金属离子方面的研究进展

纳米材料作为一种新兴的材料近年来越来越多地用于重金属离子的去除,而静电纺丝技术是制备纳米纤维最有效最直接的方法.静电纺丝纳米纤维具有纤维直径小、比表面积大、孔隙率高、吸附性能强等优点.主要介绍了静电纺丝纳米纤维膜近年来在处理重金属离子方面的一些研究进展,通过对纳米纤维进行官能团改性、加入无机物等方法制备复合纳米纤维膜已经成为近几年研究的热点.     

静电纺纳米纤维膜用于重金属离子吸附的研究进展

静电纺丝制备的纳米纤维膜具有较高的比表面积和孔隙率,在重金属离子吸附领域有着广阔的应用前景。在简要阐述纳米纤维膜吸附重金属离子机理的基础上,主要从有机纳米纤维膜、有机-无机复合纳米纤维膜及无机纳米纤维膜等3个方面,介绍了近年来静电纺纳米纤维膜对重金属离子的吸附性能及其相关的研究进展,并针对目前纳米纤维膜吸附重金属离子应用研究中存在的一些问题给出了建议,为纳米纤维膜吸附重金属离子的后续研究提供参考。     

静电纺丝纳米纤维的应用进展

近年来静电纺丝技术在制备纳米纤维领域得到了广泛应用,被认为是制备纳米纤维最简单有效的方法之一。通过静电纺丝法制备的纳米纤维具有长径比大、孔隙率高、比表面积大等优点,在过滤材料、生物医学、传感器以及其他特殊领域都有着良好的应用前景。主要介绍了近几年来国内外静电纺丝纤维在过滤吸附膜、生物医学、传感器、防护应用及其他一些特殊领域中的研究现状,并展望了静电纺丝纳米纤维的发展趋势和研究方向。     

钛酸丁酯溶胶-凝胶法交联改性聚乙烯醇纳米纤维膜的研究

采用静电纺丝技术制备聚乙烯醇纳米纤维膜,结合溶胶-凝胶法制备二氧化钛对纳米纤维膜进行交联改性。分析交联前后材料表面形貌、表面化学基团变化以及耐水性和热性能。研究纳米纤维膜对模型污染物罗丹明B的吸附和光催化降解性能。结果表明:交联改性后材料耐水性显著提高,纤维形貌保持不变,材料表面化学基团无显著变化,材料热分解温度提高。交联改性后的纳米纤维膜材料容易吸附罗丹明B,紫外光照射下材料具有一定的光催化降解性能。     

静电纺丝纳米纤维在吸附分离领域的应用进展

静电纺丝技术作为一种简单有效的制备纳米纤维的方法,制备的纳米纤维具有巨大的比表面积,而且采用该技术制备纳米纤维具有操作简单、易于控制、成本低廉等特点,已经在生物医学领域、国防领域、吸附分离领域等取得了一系列应用进展。本文首先对静电纺丝技术做了概述;其次,对其制备原理、影响因素及应用优势等做了简要的说明;然后重点综述了静电纺丝制得的纳米纤维在吸附分离领域的应用进展,总结了静电纺丝纳米纤维存在的问题并对其在吸附分离领域的应用趋势做出了展望。     

有机-无机杂化静电纺纳米纤维水净化膜

当前,工业制造过程中产生的含有有机污染物和有毒金属离子的工业废水对环境的污染越来越严重。而且金属离子和有机物在水中不能自发降解,这对人类的生命健康构成巨大的威胁。与此同时,针对水体净化和污染物去除的研究也已经取得了丰硕的成果。静电纺丝纳米纤维由于其可调控的纤维直径、高孔隙率以及高比表面积在水净化领域具有独特优势,引起了广泛的研究兴趣。综述了有机-无机杂化静电纺丝纳米纤维膜材料近年来在污染物吸附、抗菌、光催化及超疏水等水净化领域的应用研究进展,阐明了各种有机-无机杂化纳米纤维膜对污水净化的优势和效果等,并对其在未来水净化方面的发展趋势进行了展望。     

静电纺丝纳米纤维催化剂在环境治理中的应用进展

静电纺丝纳米纤维催化剂具有较高的催化活性且易回收再利用,已广泛地应用于环境治污,具有一定的应用前景。简述静电纺丝纳米纤维催化剂的制备方法,分析了纤维膜孔径大小、纤维立体结构等纤维形貌结构对纳米纤维催化剂催化性能的影响,详细论述了纳米纤维催化剂在光催化降解、电催化降解以及类Fenton反应催化降解等环境治污领域的应用研究进展。     

基于静电纺丝制备中空纳米纤维的研究进展

中空纳米纤维具有独特的中空结构和较大的比表面积，在吸附、催化、电化学、医药等领域具有广阔的应用前景。静电纺丝技术是制备中空纳米纤维的有效手段。随着静电纺丝工艺的不断成熟，利用静电纺丝大规模制备中空纳米纤维提上了日程。首先详细介绍了基于静电纺丝技术制备中空纳米纤维的原理和方法，探讨了现阶段基于静电纺丝技术大规模制备中空纳米纤维存在的问题以及研究现状，总结了中空纳米纤维的应用进展，最后指出了中空纳米纤维的发展方向，为推动中空纳米纤维的大规模制备及应用奠定基础。     

ZIF-8/PVA静电纺丝膜的制备及其吸附性能

采用静电纺丝技术成功制备出沸石咪唑骨架材料(ZIF-8)/聚乙烯醇(PVA)静电纺丝膜。分别探究和优化了PVA浓度、纺丝电压、接收距离等参数对纤维膜形态结构的影响。对复合纳米纤维膜进行了形貌表征和成分分析。实验发现在ZIF-8的浓度为10wt%条件下,当PVA的浓度为7wt%、电压为40kV、接收距离为16cm时,可得到可纺性最好、形态均匀的纳米纤维膜,膜纤维的平均直径在240nm左右。将已经制备成功的ZIF-8/PVA复合纳米纤维用于吸附刚果红,在12h内吸附容量可达86mg/g,显示出良好的吸附能力。     

静电纺丝法制备聚乳酸纳米纤维及其吸油性能

本文采用静电纺丝法制备了聚乳酸(PLA)纳米纤维毡片,并首次研究了PLA纳米纤维微观结构对材料吸油性能的影响机制。扫描电子显微镜(SEM)表征显示前驱体溶液浓度对PLA静电纺丝纳米纤维直径具有显著影响,较高的浓度导致纳米纤维直径变大,10wt.%的前驱体溶液浓度可获得直径为50~100nm的均匀纳米纤维。接触角测定发现优化后的PLA纳米纤维材料具有超疏水超亲油特性。系统研究了PLA静电纺丝纳米纤维毡片对柴油、润滑油和植物油的吸附性能,发现PLA静电纺丝纳米纤维对柴油、润滑油和植物油的最大吸油倍率分别达到37、116和51g/g。实验模拟发现所制备的PLA纳米纤维材料具有吸油倍率高,吸水率低和可生物降解等特点,可用于吸附水面溢油。