纤维素纳米晶须/柞蚕丝素纳米纤维的制备与表征

采用同轴静电纺丝技术,制备了纤维素纳米晶须/柞蚕丝素(CNW/TSF)核壳结构纳米纤维.利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射研究了不同核壳质量比的CNW/TSF纳米纤维的形貌和结晶结构.研究表明:与纯柞蚕丝素纳米纤维相比,核壳结构的纳米纤维的直径显著增加;在所选的质量比范围内,CNW含量对核壳结构纳米纤维的直径影响不明显;CNW/TSF纳米纤维呈现明显的核壳结构,且作为皮层的TSF能够很好地包覆作为芯层的CNW;随着CNW与TSF质量比的增加,芯层厚度逐渐增加,皮层厚度逐渐减小,但CNW和TSF相应的结晶结构均未发生改变.     

PVPZn(Ac)_2复合纳米纤维的制备及其参数优化

采用静电纺丝法制备了PVP/Zn(Ac)2复合纳米纤维,利用扫描电子显微镜对其表面形貌进行了表征.研究了PVP含量、纺丝电压、乙酸锌含量等因素对纺丝过程和纤维形貌的影响,同时分析了不同参数引起纤维形貌变化的原因.结果表明,当2mL乙醇中PVP的含量为0.248g,2.5mL DMF中乙酸锌的含量为0.501g,纺丝电压为17kV时,可以得到平均直径为180nm、表面光滑而且连续性很好的PVP/Zn(Ac)2复合纳米纤维,实现了ZnO前驱体纳米纤维的可控制备.     

PVA/NiO复合纳米纤维的制备及光催化性能

采用静电纺丝法,以聚乙烯醇(PVA)和硝酸镍(Ni(NO3)2)为前驱物,制得PVA/Ni(NO3)2纤维;再以尿素(CO(NH)2)为碱源,通过水热合成法制备了PVA/NiO复合纳米纤维.利用X射线衍射(XRD)、红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)等分析测试手段对样品的形貌和结构进行了表征,以罗丹明B为目标降解物,考察了PVA/NiO复合纳米纤维的光催化活性.结果表明:NiO纳米粒子均匀地负载于PVA纳米纤维上,形成了具有良好光催化活性的PVA/NiO复合纳米纤维光催化材料.     

γ-氨丙基三乙氧基硅烷改性SiO2的制备研究

应用硅烷偶联剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷(γ-aminopropyltriethoxysilane,APS)对纳米二氧化硅进行改性,制备了表面负载有活性基团的单分散纳米二氧化硅粒子,并用激光粒度仪(laser particle size analyzer,LPSA)、傅里叶变换红外光谱仪(Fourier transform infrared spectrometer,FT-IR)、透射电子显微镜(transmission electron microscopy,TEM)等研究了粒子的粒径分布、表面化学结构、形态和分散性以及其负载率.实验表明,粒子基本呈单分散状态,发生聚集的倾向显著降低,且含有大量的APS功能性基团,改性剂APS与正硅酸乙酯(tetraethyl orthosilioate,TEOS)的体积比在0.04～0.22时,随着改性剂用量的增加,粒子的平均粒径逐渐减小、负载率逐渐增大.     

导电型静电纺纳米纤维的制备及其表征

以六氟异丙醇(HFIP)为溶剂,乳酸己内酯共聚物(P(LLA-CL))掺杂聚苯胺(PANi)和樟脑磺酸(CPSA)作材料,采用静电纺技术制备导电型纳米纤维膜,并对其纤维的物理学特征进行表征.通过控制导电材料的添加量,探究纳米纤维直径和电导率的变化.研究表明:P(LLA-CL)纳米纤维分布均匀表面光滑,添加聚苯胺的纳米纤维直径变粗,电导率增大.     

羟基磷灰石/柞蚕丝素核壳结构纳米纤维的制备及表征

利用同轴静电纺装置纺制了羟基磷灰石/柞蚕丝素(HAP/TSF)核壳结构纳米纤维.利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、红外光谱(IR)、X衍射研究了不同质量比的HAP/TSF纳米纤维的形貌和结晶结构.研究表明,与纯的柞蚕丝素纳米纤维相比,核壳结构纳米纤维直径显著增加,但是HAP的含量对核壳结构纳米纤维直径影响不明显.核壳结构纳米纤维呈现明显的皮芯结构,且作为皮层的TSF皮层能够很好地包覆作为芯层的HAP,随着HAP与TSF质量比(mHAP∶mTSF)的增加,芯层厚度逐渐增加,皮层厚度逐渐减小.纯的柞蚕丝素纳米纤维呈现的是丝素Ⅰ的结晶结构,添加HAP对柞蚕丝素纳米纤维的结晶结构影响不大,核壳结构纳米纤维出现了少量归属于HAP的衍射峰.     

rGO/NiO复合纳米纤维的制备及室温气敏性能

以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和乙酸镍(NiC_4H_6O_4·4H_2O)为主要原料,采用静电纺丝技术分别制备纯氧化镍(NiO)纳米纤维及还原氧化石墨烯(rGO)/NiO复合纳米纤维.利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜和透射电子显微镜对材料的结构和形貌进行了表征.透射电子显微镜观察结果直观证实了rGO/NiO复合纳米纤维中rGO成分的存在,而且rGO复合对NiO纳米纤维的晶体结构及形貌均无明显影响.以H_2S为主要目标气体,研究了rGO复合对NiO纳米管纤维气敏性能的影响,发现rGO复合显著提高了NiO纳米纤维对H_2S气体的敏感性,特别是1.0%rGO复合量的NiO纳米纤维对H_2S气体具有最佳的气敏性能,其对体积分数为10×10~(-6)的H_2S气体的室温灵敏度可达167.11,是纯NiO纳米纤维的23.8倍.     

高强度聚酰亚胺/Ag复合纳米纤维的制备与表征

采用电纺及热亚胺化技术制备了聚酰亚胺/Ag纳米纤维复合材料, 用X-射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)及透射电子显微镜(TEM)对纤维表面形貌及结构进行了表征, 并研究其电学性能及力学性能. 结果显示, 随着Ag含量的增加, 复合纳米纤维膜的电导率逐渐提高. 当Ag的质量分数为35%时, 复合纳米纤维膜的导电率为2.8 μs/cm, 同时其拉伸强度高达240 MPa.     

HPEI接枝改性PAN/GO-PAA静电纺纳米复合纤维膜对Au(Ⅲ)的吸附

以丙烯酸(AA)为单体,过氧化苯甲酰(BPO)为引发剂,通过原位聚合法,在氧化石墨烯(GO)表面包覆聚丙烯酸(PAA),得到GO-PAA纳米复合物.将GO-PAA纳米复合物分散在聚丙烯腈(PAN)基体中,利用静电纺丝技术得到PAN/GO-PAA静电纺纳米复合纤维膜.利用化学接枝反应在PAN/GO-PAA静电纺纳米复合纤维膜表面接枝超支化聚乙烯亚胺(HPEI),构筑HPEI-g-PAN/GO-PAA静电纺纳米复合纤维膜.研究了HPEI-g-PAN/GO-PAA静电纺纳米复合纤维膜对Au(Ⅲ)的吸附性能.结果表明:HPEI-g-PAN/GO-PAA静电纺纳米复合纤维膜对Au(Ⅲ)的最大吸附量为1 808.60 mg·g^－1,在吸附过程中,部分Au(Ⅲ)被还原为片状和不规则颗粒状的Au单质.在共存离子体系中,HPEI-g-PAN/GO-PAA对Au(Ⅲ)具有较好的吸附选择性.     

n-HAP/PVA共混复合纤维的制备及其结构和性能

通过凝胶纺丝法制备具有生物相容性的纳米羟基磷灰石/聚乙烯醇(n-HAP/PVA)共混复合纤维.将硅烷偶联剂修饰后的n-HAP均匀分散在PVA溶液中,制得一系列不同n-HAP质量分数的n-HAP/PVA共混复合纤维.用哈克流变仪研究了n-HAP/PVA纺丝原液的流变性能,n-HAP/PVA纺丝原液呈现非牛顿流体的特性,其剪切黏度随n-HAP质量分数的增加而增加.在傅里叶变换红外光谱(FT-IR)中可以看出n-HAP与PVA之间存在明显的氢键相互作用力,通过扫描电子显微镜(SEM)观察到n-HAP均匀地分散在PVA基体中,加入适量的n-HAP对共混复合纤维的热学性能和断裂强度都有一定的提高.     

聚乙烯醇/壳聚糖复合纳米纤维的制备和性能研究

采用高压静电纺丝技术制备了聚乙烯醇/壳聚糖(PVA/CS)的复合纳米纤维。通过扫描电子显微镜考察了纯聚乙烯醇PVA纤维和PVA/CS复合纳米纤维的形貌变化。研究表明,随着纺丝溶液浓度的不断增大,所得的纤维形貌越来越规则,纤维直径也逐渐变大。这种具有良好生物相容性的PVA/CS复合纳米纤维有望在生物医学方面得到应用。     

PAN/CNT复合纳米纤维膜的制备及其红外辐射特性

采用静电纺丝技术制备了聚丙烯腈/碳纳米管(PAN/CNT)复合纳米纤维膜,利用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、傅里叶变换红外光谱仪和拉曼光谱仪对CNT质量分数不同的PAN/CNT复合纳米纤维膜进行了表征和分析,并利用紫外可见近红外光谱仪和配备有积分球的傅里叶变换红外光谱仪对PAN/CNT复合纳米纤维膜在可见光和红外光段的辐射特性进行了测试和考察。结果表明:静电纺丝技术可制备CNT分布均匀的PAN/CNT复合纳米纤维膜;相较于纯PAN纳米纤维膜,PAN/CNT复合纳米纤维膜的可见光谱和红外光谱吸收率显著增强,且随着CNT质量分数的增加,复合纳米纤维膜的红外光谱吸收率呈增大趋势。研究结果为PAN/CNT复合纳米纤维膜在太阳能光热转化和中红外辐射领域的进一步应用提供了理论依据。     

壳聚糖/聚乙烯醇复合纳米纤维膜的制备

用静电纺丝技术制备壳聚糖/聚乙烯醇复合纳米纤维膜,探讨了不同浓度、分子量及聚乙烯醇添加比例对纳米纤维膜成形的影响,运用扫描电镜对纳米纤维膜的形貌进行了分析,同时对其力学和亲水性能进行了测试.结果表明:当分子量为5×105g/mol、质量分数为4%、聚乙烯醇的添加比例为40%时,所制备复合纳米纤维膜具有良好的形貌,具有一定的力学性能,且呈疏水性.     

PVA-co-PE纳米纤维过滤膜的制备及性能表征

通过熔融挤出相分离法制备聚乙烯醇-乙烯共聚物(PVA-co-PE)纳米纤维,然后将纳米纤维涂覆到聚丙烯(PP)熔喷非织造布表面制备纳米纤维复合膜.表征了纳米纤维复合膜的表面形貌,分析了其孔径分布、接触角和力学性能随涂覆率的变化,并通过测量纳米纤维复合膜对CaCO3悬浮液的过滤效果,研究了其过滤性能和截留率.研究结果表明:表面涂覆PVA-co-PE纳米纤维后,PP熔喷非织造布的力学性能、亲水性能都有显著的提高;随着纳米纤维量的增加,膜的孔径分布更加均匀,平均孔径减小;涂覆150g纳米纤维悬浮液后,复合膜对CaCO3悬浮液的过滤效率最高可达到75.86%.     

胶原/聚氧化乙烯复合微纳米纤维的静电纺制备及表征

以六氟异丙醇体积分数为50%的乙酸溶液为溶剂,制备I型胶原/聚氧化乙烯(PEO)复合静电纺微纳米纤维,研究了PEO质量分数对静电纺纤维形貌的影响,测试了不同胶原/PEO质量比(m(胶原)∶m(PEO))时的纺丝液黏度和电导率.采用扫描电镜、红外光谱、X射线衍射、热重分析对胶原/PEO复合纤维进行表征.结果表明,PEO的加入使纺丝液黏度增大,电导率减小,可有效提高胶原的可纺性.当m(胶原)∶m(PEO)为70∶30时,纤维形貌良好,平均直径为(267±45)nm.复合静电纺纤维中胶原与PEO分子链间存在一定的分子间作用力,但并没有改变彼此的化学结构.通过静电纺制备的胶原/PEO复合微纳米纤维膜由于其特有的结构和功能性,有望应用于伤口敷料和组织工程等生物医用领域.     

PMMA/OMMT/TiO_2复合纳米纤维膜的制备及其光催化性能

利用静电纺丝技术制备聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)/蒙脱土(OMMT)/二氧化钛(TiO_2)复合纳米纤维膜,采用扫描电子显微镜(SEM)观察纳米纤维形态,采用能谱仪(EDX)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)等分析手段对样品的表观形态、化学结构进行表征,同时,研究复合纳米纤维膜对亚甲基蓝溶液的光催化降解性能。研究结果表明,用质量为50mg的复合纳米纤维膜作为光催化材料,在500 W汞灯、波长为365nm紫外光照射120min的条件下,对50mL浓度为5.0mg/L亚甲基蓝溶液的分解率达到79.23%,表明复合纳米纤维膜具有较好的光催化效果。     

PAN/SWCNTs复合纳米纤维纱线的制备及其性能

采用改进的静电纺丝装置,分别制备了纯聚丙烯腈(PAN)纳米纤维纱线和不同单壁碳纳米管(SWCNTs)质量分数的PAN/SWCNTs复合纳米纤维纱线.利用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、傅里叶红外-拉曼光谱仪和X射线多晶衍射仪分别对复合纳米纤维纱线进行了形貌和直径表征、分子结构分析、结晶结构分析,并测试了不同SWCNTs质量分数对复合纳米纤维纱线力学性能的影响.结果表明:不同SWCNTs质量分数的PAN/SWCNTs复合纳米纤维纱线均具有良好的形态且沿着纱线轴向有序排列;随着SWCNTs质量分数的增加,纱线和纤维的直径均呈现减小的趋势,并且纤维中的串珠增多;碳纳米管沿纤维轴向均匀分布;碳纳米管的加入没有产生新的特征峰,但PAN的峰值有所减弱或增强;碳纳米管的加入改变了PAN的结晶性能;当SWCNTs质量分数为5%时,复合纳米纤维纱线的拉伸强度达到最高值为24.25 MPa.     

含有金纳米粒子的复合纳米纤维的制备和表征

以氯金酸(HAu Cl4)为原料,柠檬酸钠(C6H5Na3O7·4H2O)为还原剂,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为保护剂,乙醇为溶剂制备出含有金纳米粒子的溶胶溶液;采用高压静电纺丝技术制备了含有金纳米粒子的聚乙烯吡咯烷酮复合纳米纤维。通过紫外光谱研究了不同含量的金纳米粒子对纤维吸光度的影响;通过扫描电子显微镜和透射电子显微镜考察了含有金纳米粒子的聚乙烯吡咯烷酮复合纳米纤维的形貌。研究表明,随着金纳米粒子在纺丝溶液含量的增大,金纳米颗粒的特征吸收峰越来越明显,且有红移趋势;随着金纳米颗粒的增多,纤维逐渐变细,浓度过高时则不能生成纤维。     

静电纺制备TiO_2-SiO_2复合纳米材料的最佳工艺条件

采用静电纺丝技术制备了TiO_2-SiO_2复合纳米纤维.以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、钛酸四丁酯和硅酸乙酯为主要原料,采用静电纺丝技术制备PVP/TBT/TEOS前驱复合纳米纤维,然后将前驱复合纳米纤维膜在马弗炉中煅烧至520℃得到TiO_2-SiO_2复合纳米膜.采用扫描电子显微镜和热重分析对材料形貌和结构进行了表征,得到直径范围分布窄、表面光滑、形貌良好的纳米纤维.结果表明:制备TiO_2-SiO_2复合纳米材料的最佳工艺条件为w(PVP)=8%,m(CH3COOH)=3.1g,w(TBT)=20%,w(TEOS)=16%;纺丝条件电压为11.00kV,接收距离为13~14cm,环境温度为27.4℃~30℃,环境湿度为39%~42%.     

BiOCl纳米纤维制备及光催化性能研究

利用静电纺丝技术,以聚丙烯腈(PAN)和三氧化二铋为反应物,得到PAN/BiOCl复合纤维,经进一步控温缓慢氧化分解制备BiOCl无机纳米纤维。采用扫描电子显微镜(SEM)、X-射线衍射仪(XRD)、红外光谱仪(IR)和紫外-可见漫反射(UV-vis/DR)等手段对样品的形貌、晶相和光吸收性能进行表征。结果表明:经500°C高温煅烧后,BiOCl纳米纤维为规则的一维结构,表面分布均匀,直径约为80~140 nm。通过在紫外光照射下降解罗丹明B实验,表明BiOCl纳米纤维具有良好的光催化活性。