熔体静电纺丝技术研究进展

熔体静电纺丝技术作为一种不使用溶剂的超细纤维绿色制备工艺,在高性能无纺布、生物医药和高效过滤等方面有着广泛的应用。本文简单回顾了熔体静电纺丝研究历史,阐述了熔体静电纺丝工艺特点,综述了近年来熔体静电纺丝工艺、材料、装置及应用新进展,介绍了笔者团队熔体微分静电纺丝技术,并在最后提出几点对未来熔体静电纺丝研究重点的看法。通过本文,以期增进对超细纤维绿色制造新理论、新方法和新装备的认识。     

均匀设计法优化PVC静电纺丝工艺参数

静电纺丝过程工艺参数对产品结构性能有很大影响,如何可控制备理想的纳米纤维材料成为电纺研究的重点。本文通过单因素实验考察静电纺丝重要工艺参数对PVC纳米纤维膜成纤性状的影响,并以此为依据确定因素水平范围,然后采用均匀设计法进行了多因素多水平的实验设计。实验结果表明:均匀设计法可采用较少的实验数据回归分析得到PVC静电纺丝最佳工艺参数(纺丝液浓度13%、流速1.2 m L/h、混合溶剂质量比DMF/THF=3/2、针头内径0.60 mm、静电纺电压20 k V和纺距25 cm),回归模型能有效预测纤维平均直径和串珠数,得到与实验值接近的结果。此方法为可控、有效制备复杂的聚氯乙烯纳米纤维材料奠定了基础。     

ESP课程实验教学探索

随着社会经济文化的发展和大学英语教学改革的深化,专门用途英语（ESP）课程极有可能成为21世纪大学英语课程的主流。目前,多数ESP课程教学刚刚起步,其教学方式比较单一,教学理念尚不成熟。文章以四级后续ESP《职场英语》的教学实验为实例,探讨了如何借助建构主义的理论观,在ESP课程教学中将情景式、协作式以及交际式的教学模式相结合,实现《职场英语》课程教学的实用化和趣味化。     

明胶水溶液的静电纺丝成形

以水为溶剂制备明胶溶液进行静电纺丝,在60～65℃纺得明胶超细纤维,探讨了明胶用量、静电电压及纤网收集距离等因素对明胶水溶液静电纺丝成形的影响．结果表明：在60～65℃范围内,明胶溶液的黏度随明胶用量的增加而大幅上升,呈2次指数关系;随明胶用量的降低（从25％降到15％）,所得纤维平均直径减小（从266．5nm降为167．7nm）;随静电纺丝电压的升高,纤维直径下降,当电压大于17kV后其变化趋于平缓;静电纺丝收集距离在11～21cm之间变化时,所得的纤维直径在165～210nm之间,变化幅度不大．     

静电纺丝制备纳米纤维材料及应用研究进展

纳米纤维具有直径可控、结构可控、高比表面积以及易于进行表面修饰的特点而受到广泛的关注。静电纺丝作为一种制备纳米纤维的技术,具有高效,可控等优点,在众多制备纳米纤维的方法中脱颖而出。纳米纤维具有结构多样性、组成多样性、功能多样性等特点,逐渐引起人们的关注。本文介绍了基于电流体动力学的静电纺丝原理,简要讨论了制备多种组成不同、结构不同、排列顺序不同的纳米纤维的工艺。最后,重点探究了纳米纤维作为载体的多种应用并进行展望。     

双极性双喷头静电纺丝装置的设计与应用

从低维纳米复合材料的制备技术和制备工艺入手,设计开发了双极性双喷头静电纺丝装置,解决了单极性喷头同性相斥不能获得交织的异质材料的问题,实现了带有不同极性的两种金属氧化物纺丝前驱液的交织复合,成功制备了金属氧化物SnO₂/In₂O₃复合纳米纤维。通过对SnO₂/In₂O₃复合纳米纤维的SEM表征发现,复合纤维中同时存在正四方相晶系的SnO₂和立方晶系结构的In₂O₃。利用双极性双喷头静电纺丝装置制备复合纳米纤维对复合材料制备技术的发展具有深远意义。     

干法纺丝的实验教学装置

由于工业干法纺丝设备费用高、占地空间大,几乎没有几所高校能够为在校的高分子及其相关专业本科学生提供相应的干法纺丝的实践机会。黑龙江大学化学化工与材料学院实验室利用工业用干法纺丝设备,依据干法纺丝的实验原理组建了一套微型干法纺丝装置。该装置不仅能满足大多数高分子及其相关专业对干法纺丝实验的需求,还能拓展学生的专业实验技能。     

静电纺丝技术研究进展及其应用

简述了静电纺丝技术的原理和静电纺丝工艺的主要影响因素;介绍了静电纺丝法在生物医用功能材料、过滤介质材料、增强复合材料、传感器、电子材料、新型特殊纤维等领域的应用;指出静电纺丝制备纳米纤维的研究方向。     

明胶水溶液静电纺丝成形研究

以水为溶剂制备明胶溶液进行静电纺丝,在60 ℃～65 ℃纺得明胶超细纤维,探讨了溶液质量分数、静电电压及纤网收集距离等因素对明胶/水溶液体系静电纺丝成形的影响。结果表明,在60 ℃及65 ℃时,明胶溶液的黏度随其质量分数的增加而大幅上升,呈2次指数关系;随着明胶溶液质量分数的降低（从25%降到15%）,所得纤维平均直径减少（从266.5 nm降为167.7 nm）;随着静电纺丝电压升高,纤维直径下降,当电压大于17 kV以后其变化趋于平缓;改变静电纺丝收集距离,从11 cm到21cm,电纺所得的纤维直径为165～210 nm,变化幅度不大。     

静电纺丝制备二氧化硅纳米纤维

以正硅酸乙酯(TEOS)为原料,采用溶胶凝胶法制备硅溶胶,研究了体系中水、盐酸的含量对其电纺性能的影响.用电纺法制备出表面光滑、尺寸均匀,直径500~600 nm的二氧化硅(SiO2)纳米纤维.由静电纺丝得到的SiO2纳米纤维经室温下干燥和800℃高温煅烧后,分别用扫描电镜(SEM)、X射线粉末衍射(XRD)、红外光谱法(FTIR)、热重分析法(TG)对其进行了表征和分析.     

聚乙烯醇静电纺丝法固定葡萄糖氧化酶

利用静电纺丝纳米纤维具有高比表面积和多孔疏松结构的优势固定葡萄糖氧化酶，以提高酶电极的性能．通过聚乙烯醇（PVA）和葡萄糖氧化酶（GOD）共同静电纺丝的方法在金电极表面获得了固定化酶膜，用于构筑安培型葡萄糖生物传感器，膜的红外光谱、紫外-可见光谱和扫描电镜的分析均表明酶成功固定在静电纺丝形成的纳米纤维膜中．循环伏安测试表明固定化酶在静电纺丝纳米纤维中保持了活性，采用PVA静电纺丝法固定COD比利用浇铸膜法所得到的酶修饰电极对葡萄糖有更好的电流响应特性，通过在静电纺丝溶液中加入纳米金进一步提高了酶电极的电化学响应特性．     

WEB2.0网页设计课程实验教学的改革与探索

"WEB2.0网页设计"实验教学是课程教学体系中的一个重要环节,是理论与实际联系的关键,辅助课程理论教学,对提高学生的动手实践能力、培养团队协作能力起着重要作用,该文从实验课程教学现状分析、课程改革方案、有效教学资源提供展开探讨,提供基于实验场景的贯穿式项目实验案例,项目将会被拆解成一个个独立的教学场景和实验场景,在不同知识点教学过程和实验环节中使用。突破传统的实验教学方法,对实验内容进行改革,提出切实有效的实验改革方法。     

环氧化SBS静电纺丝的研究

以苯乙烯-丁二烯-苯乙烯（SBS）和过氧化氢为原料,制备环氧基质量分数为10%的环氧化SBS（ESBS）.利用红外光谱对ESBS结构进行表征.通过研究纺丝溶剂、纺丝液质量分数、外加电压和接收距离等对纤维形态结构的影响,制备纳米级到微米级ESBS电纺纤维.结果表明四氢呋喃（THF）和N,N-二甲基甲酰胺（DMF）混合溶剂是电纺ESBS的优良溶剂.在THF/DMF（质量比=3∶1）纺丝溶剂,纺丝液质量分数为10%,外加电压23kV及接收距离28cm时,所制得ESBS电纺纤维形态较好,纤维平均直径为302nm,最小直径可达70nm.     

脂肪族聚碳酸酯聚氨酯的静电纺丝

以不同体积比的二甲基甲酰胺（DMF）和四氢呋喃（THF）为混合溶剂用于生物材料聚碳酸酯聚氨酯的静电纺丝,扫描电镜结果发现,当DMF在混合溶剂中所占的体积分数高于75％时,容易形成珠丝结构薄膜;而当DMF体积分数为50％时,可得到无珠丝的均匀纤维结构薄膜＇-3静电电压介于15～20kV时,所得纤维直径大于1000nm;而当电压介于20-32kV时,形成的纤维直径在420—720nm之间,纤维分布较为均匀．聚碳酸酯聚氨酯溶液的质量分数低于10％时,易形成珠丝结构,而提高其浓度,珠丝现象消失．当聚碳酸酯聚氨酯质量分数大于12％时,所得纤维平均直径较大（1840nm）．溶液体积流率对纤维直径的影响呈线性正比关系,所考察的最小体积流率为0.3mL／h,可得到均匀纤维,其平均直径为420nm．     

盐对聚丙烯腈静电纺丝的影响

选取聚丙烯腈(PAN)/二甲基乙酰胺(DMAC)溶液进行静电纺丝,在纺丝液中添加不同种类的盐LiCl,NaNO3,NaCl,CaCl2来拉制纺丝液的导电性.研究不同种类盐的加入对PAN静电纺丝的影响.不添加盐和加入不同种类盐后配置静电纺丝溶液,发现溶液的导电性的大小排列顺序为: LiCl>NaNO3>CaCl2>NaCl>无盐.盐的加入对溶液黏度与剪切应力影响很小.不同种类的盐加入后纺制纤维的直径从大到小的顺序依次为LiCl>NaNO3>CaCl2>NaCl.     

近场静电纺丝制备纳米纤维及应用的研究进展

静电纺丝技术是一种简易、高效制备微纳米纤维的技术,其制备的纤维直径在几个纳米到几个微米之间,具有独特的物理化学性质。因此探索和开发静电纺丝技术及纤维的应用成为各国的研究热点。由于电纺中高压静电存在安全、能耗问题,以及近年来对可控沉积纳米纤维的迫切需求,出现了低压近场电纺技术。具有纺丝电压低,纤维精确可控沉积的特点,在微纳加工技术及生物医学等领域具有巨大的应用潜力。综述了近场静电纺丝技术的机理、发展、最新进展及应用前景。     

数字电路课程实验教学方法探索

讨论了在实验之前给学生的讲解;介绍了如何进行巡回启发式教学和培养学生的创新能力.     

数字逻辑课程实验教学探索

以必做实验为基础,开展综合性、设计性、开放性和PLD仿真实验,培养学生动手能力、创新意识以及主动探索精神,并取得了一定的成果。     

混凝土结构课程实验教学的探索

提出混凝土结构课程实验环节的改革措施。该措施主要注重学生自主设计实验、操作实验、分析实验结果并得出实验结论,通过综合性实验加深理解所学的理论知识,培养学生严谨缜密的工作作风以及对所学知识综合应用的能力。     

单片机实验教学课程改革的探索

分析了单片机实验教学现关和存在的问题,结合自身实验教学改革的体会,提出了新的实验教学改革方案,目的是培养学生的实践动手能力,以适应创新人才体系教育的需要,并总结了实验教学改革的实验效果.