下载文档原格式
均达到检测标准。
废胶块水解产物资源化后的产品成分符合现有的国家和行业安全指标，不存在环境安全隐患。
与市售性能相似产品相比，本产品具有价格低廉和性能优良等优点，因此具有较大的市场发展空间。
３ 结语以腈纶废胶块为原料，通过碱性水解工艺，可将腈纶废胶块水解成含有酰胺基和羧基且黏度可控的废胶块高聚物水解液，与废胶块含ＮａＳＣＮ浸泡液联合使用，通过添加有机扩链剂和无机添加剂制备得到了性能优良且价格低廉、环境友好的水泥密封剂。
水解工艺条件为ｍ（ＰＡＮ）∶ｍ（ＮａＯＨ）∶ｍ（Ｈ２Ｏ）＝１∶０ ４∶６，反应温度９０℃，水解时间３ｈ，水解液的ｐＨ一般为１３。
水泥密封剂组成为：稀释一倍的水解液＋１％甲基硅酸钠＋５％三乙醇胺＋废胶块浸泡液。
从理论和试验上为腈纶废胶块的大规模高附加值资源化利用提供了技术支持，值得大力推广应用。
参考文献［１］ 陈华义，赵亚奇，冯巧，等．高相对分子质量聚丙烯腈的碱法水解工艺研究［Ｊ］．化工新型材料，２０１９（７）：１８７－１８９．［２］ ＫｒｓｔｉｍｉｒＰａｎｔｉｃ′，ＺｏｒａｎＪ．Ｂａｊｉｃ′．Ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｓｏｆｂｒａｎｃｈｅｄａｍｉｎａｔｅｄｗａｓｔｅｐｏｌｙａｃｒｙｌｏｎｉｔｒｉｌｅｆｉｂｅｒｓ［Ｊ］．ＤｅｓａｌｉｎａｔｉｏｎａｎｄＷａｔｅｒＴｒｅａｔｍｅｎｔ，２０１９（１７１）：２２３ ２４９．［３］ 付金来，王丽萍，姜文勇，等．聚丙烯腈纤维的碱法水解工艺及其对型芯性能的影响［Ｊ］．哈尔滨理工大学学报，２０１６（１）：１８－２１．［４］ 皇静，欧阳琴，钱鑫，等．硫酸水解法改性聚丙烯腈纤维的结构与性能［Ｊ］．合成纤维工业，２０１５（３）：５－８，１２．［５］ 李慧，李青松，朱林，等．表面活性剂对腈纶碱法水解的影响［Ｊ］．合成纤维工业，２０１３（４）：３８－４１．［６］ 刘栋，金亮．ＰＡＮ原丝废丝制备新型季戊四醇酯及其应用［Ｊ］．高科技纤维与应用，２０１３（６）：１５－１７．ＳｔｕｄｙｏｎＰｒｅｐａｒａｔｉｏｎｏｆＣｅｍｅｎｔＳｅａｌａｎｔｗｉｔｈＡｃｒｙｌｉｃＦｉｂｅｒＷａｓｔｅＲｕｂｂｅｒＢｌｏｃｋＺｈｅｎｇＸｕｅｇｅｎ（ＳＩＮＯＰＥＣＡｎｑｉｎｇＣｏｍｐａｎｙ，Ａｎｑｉｎｇ，Ａｎｈｕｉ２４６００２）ＡＢＳＴＲＡＣＴＴｈｅａｃｒｙｌｉｃｆｉｂｅｒｗａｓｔｅｒｕｂｂｅｒｂｌｏｃｋｉｓｃｒｕｓｈｅｄａｎｄｐｒｅｔｒｅａｔｅｄｗｉｔｈｗａｔｅｒｓｏａｋｉｎｇｔｏｅｓｔａｂｌｉｓｈａｗａｓｔｅｒｕｂｂｅｒｂｌｏｃｋｈｙｄｒｏｌｙｓｉｓ－ａｍｍｏｎｉａｂｌｏｗｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｔｏｅｘｐｌｏｒｅｔｈｅｕｓｅｏｆａｍｉｘｔｕｒｅｏｆｓｏａｋｉｎｇｌｉｑｕｉｄａｎｄｈｙｄｒｏｌｙｓａｔｅｔｏｐｒｅｐａｒｅｃｅｍｅｎｔｓｅａｌａｎｔｓｏａｓｔｏｒｅａｌｉｚｅｇｒｅｅｎｒｅｃｙｃｌｉｎｇｏｆａｃｒｙｌｉｃｆｉｂｅｒｗａｓｔｅｒｕｂｂｅｒｂｌｏｃｋｓ．Ｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｅａｒｃｈｃｏｎｃｌｕｄｅｄｔｈｅｏｐｔｉｍｉｚｅｄｈｙｄｒｏｌｙｓｉｓｐｒｏｃｅｓｓ：ｔｈｅｒａｔｉｏｏｆｒａｗｍａｔｅｒｉａｌｓｍ（ＰＡＮ）∶ｍ（ＮａＯＨ）∶ｍ（Ｈ２Ｏ）ｉｓ１∶０．４∶６，ｔｈｅｒｅａｃｔｉｏｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｉｓ９０℃，ｔｈｅｈｙｄｒｏｌｙｓｉｓｔｉｍｅｉｓ３ｈ，ｔｈｅｐＨｖａｌｕｅｏｆｔｈｅｈｙｄｒｏｌｙｚａｔｅｉｓａｂｏｕｔ１３，ａｎｄｔｈｅｃｅｍｅｎｔｓｅａｌａｎｔｉｓｃｏｍｐｏｓｅｄｏｆ５０％ｈｙｄｒｏｌｙｚｅｄｓｏｌｕｔｉｏｎ＋１％ｓｏｄｉｕｍｍｅｔｈｙｌｓｉｌｉｃａｔｅ＋５％ｔｒｉｅｔｈａｎｏｌａｍｉｎｅ＋ｗａｓｔｅｒｕｂｂｅｒｂｌｏｃｋｓｏａｋｉｎｇｓｏｌｕｔｉｏｎ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ａｃｒｙｌｉｃｆｉｂｅｒｗａｓｔｅｒｕｂｂｅｒｂｌｏｃｋ，ｓｏｄｉｕｍｔｈｉｏｃｙａｎａｔｅ，ａｌｋａｌｉｈｙｄｒｏｌｙｓｉｓ，櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵ｃｅｍｅｎｔｓｅａｌａｎｔ巴斯夫美国盖斯马ＭＤＩ项目按计划推进 巴斯夫（ＢＡＳＦ）位于美国路易斯安那州盖斯马（Ｇｅｉｓｍａｒ）的二苯基甲烷二异氰酸酯（ＭＤＩ）联合装置扩能项目正按计划推进。
静电纺丝纳米纤维的工艺原理、现状及应用前景一、本文概述本文旨在深入探讨静电纺丝纳米纤维的工艺原理、现状及应用前景。
我们将详细阐述静电纺丝技术的基本原理，包括其工作原理、操作步骤以及关键影响因素。
接着，我们将概述当前静电纺丝纳米纤维的研究现状，包括纳米纤维的制备技术、性能调控以及应用领域等方面的最新进展。
我们将展望静电纺丝纳米纤维的未来应用前景，分析其在各个领域中的潜在应用价值以及可能面临的挑战。
通过本文的综述，我们希望能够为相关领域的研究人员提供关于静电纺丝纳米纤维的全面了解，并为未来的研究提供有益的参考和启示。
我们也期望能够引起更多研究者对静电纺丝纳米纤维技术的关注，共同推动其在各个领域的广泛应用和发展。
二、静电纺丝纳米纤维的工艺原理静电纺丝是一种利用静电场力将高分子溶液或熔体拉伸成纳米级纤维的技术。
其工艺原理主要涉及到电场力、表面张力和高分子链的缠结作用。
在静电纺丝过程中，高分子溶液或熔体被置于一个强静电场中。
当电场强度足够大时，液体表面电荷密度增加，形成泰勒锥。
随着电荷的不断积累，电场力克服表面张力，使得泰勒锥的尖端形成射流。
射流在电场力的作用下被迅速拉伸，同时溶剂挥发或熔体冷却固化，最终形成纳米级纤维。
在这个过程中，高分子链的缠结作用也起到了关键作用。
高分子链之间的缠结使得纤维在拉伸过程中保持一定的结构稳定性，防止纤维断裂。
缠结作用还有助于纤维在接收装置上的沉积和收集。
静电纺丝技术具有操作简便、纤维直径可控、可制备多种材料等优点，因此在纳米材料制备、生物医用、环境保护等领域具有广泛的应用前景。
通过深入研究静电纺丝纳米纤维的工艺原理，可以进一步优化纺丝过程，提高纤维的性能和产量，为相关领域的科技进步做出贡献。
三、静电纺丝纳米纤维的现状静电纺丝技术自其诞生以来，在纳米纤维制备领域已经取得了显著的进展，并逐渐发展成为一种高效、可控的纳米纤维生产方法。
目前，静电纺丝纳米纤维的研究与应用已经涉及到了众多领域，如环境保护、生物医疗、能源科技、纺织工程等。
静电纺丝技术制备纳米纤维的研究进展近年来，随着纳米科技的快速发展，纳米材料的研究在各个领域得到了广泛应用。
其中制备纳米纤维的技术，成为了研究热点之一。
静电纺丝技术便是一种制备纳米纤维的重要手段，由于其简单易行、成本低廉、操作方便等优点，已经成为应用最为广泛的方法。
本文将从静电纺丝技术的基本原理、研究进展、应用展望三个方面进行论述。
第一部分：静电纺丝技术的基本原理静电纺丝技术是一种通过电场作用将溶液中的大分子材料拉伸成纳米级别的纤维的方法。
该技术主要依靠静电相互作用力和表面张力之间的竞争关系，来控制和定向溶液中的高分子纤维进行拉伸。
静电纺丝技术的基本原理可归纳为以下三个步骤：1. 溶液制备：制备静电纺丝纤维的首要步骤是制备高分子材料的溶液。
该溶液需要具有一定的粘度和表面张力，一般可以使用有机溶剂来溶解高分子材料。
2. 高电场加薄膜涂布：在静电纺丝设备上沉积一个高电场，并用喷雾器将高分子溶液轻松喷射在一个导电性或吸附性基底上。
溶液被均匀覆盖在导电性或吸附性基底上的一个细长的液体线。
3. 拉伸和固化：在高电场的作用下，溶液会变成一条液体纤维，并开始在导电性或吸附性基底上放置。
同时，高分子纤维的拉伸也在进行中。
将纤维固化并从基底上分离出来即可。
第二部分：静电纺丝技术的研究进展在纳米科技的发展进程中，静电纺丝技术是一种应用领域十分广泛的制备纳米材料的方法。
自2006年被应用于生物材料制备以来，该技术受到了越来越多的关注和研究。
近年来，静电纺丝技术发展的主要方向是，探索新型高分子材料，提高制备效率，改善纤维纳米结构控制技术。
下面，我们分别从这三个方面进行探讨。
1. 探索新型高分子材料静电纺丝技术的应用范围很广，主要用于制备聚合物、纺织品、纳米印刷等领域的高分子材料。
近几年，研究人员广泛探索各种新型的高聚物材料，如壳聚糖、聚乳酸、DNA、蛋白质等。
这些新型材料的引入，不仅增加了高分子材料领域的研究深度，同时也拓宽了静电纺丝技术在工业上的应用范围。
静电纺丝毕业论文静电纺丝是一种高效的纳米纤维制备方法。
本文主要探讨了静电纺丝技术的原理、发展历程、优势和应用。
全文分为三个部分：一、静电纺丝技术原理；二、静电纺丝技术的发展历程和应用；三、静电纺丝技术的优势和挑战。
一、静电纺丝技术原理静电纺丝工艺是指将高压电场下的材料溶液或熔融物通过电场力作用，将其分散成单独的液滴并在空气中快速凝固，并形成球形、柱形等悬浮物质，并使细长物质成为纤维的加工工艺。
具体工艺流程如下：首先将材料溶解或熔炼成液态或半固态，经由高压电场下将液态直接鼓成单独液滴并同时在高压电场气流流动区内，液滴由于表面张力自然凝固成球形、柱形等球状悬浮物质，通常将此液滴称为“原料液滴”。
在凝固的同时，材料匀速地流向“窄喉部分”，通过电场力作用相互之间会发生电荷转移并产生伸展力，防止液滴破裂，在管内经由空气流动而充分快速固化，产生纤维的有效尺寸，这细长的物质就是所谓的“纤维”。
纤维被射出后，通过罩杯、集料器等装置收集、固化，最终制成纳米纤维等（如图1所示）。
二、静电纺丝技术的发展历程和应用静电纺丝技术的发展历程可以追溯到公元1930年代，当时研究人员通过旋转液滴或熔融物，使其自然产生纤维。
1940年代，研究者们精心设计了用于控制电场的设备，并将此工艺称为“电纺”。
近几十年来，静电纺丝技术得到了发展，并将其应用于各个领域。
1、医学领域静电纺丝技术可用于制备生物医用途的材料，例如纳米纤维人工骨、纳米纤维载药材料，纳米纤维空心管等。
此外，静电纺丝技术还可用于制备各种生物组织工程相关的纳米材料。
2、纺织领域静电纺丝技术可制备出锦纶、聚丙烯、聚乳酸等纤维纱。
由于纳米材料具有比传统材料更高的特殊性能，如高比表面积、高强度和透明度等，此技术已被应用在高级纺织品中，如滤材、防弹材料、体育运动服装、室内外装饰纺织品等。
3、能源领域静电纺丝技术被广泛应用于制造超级电容器、纳米电池等方面。
此外，通过静电纺丝方法制备出的锂离子电池可大幅减少污染和电池重量。
废腈纶的水解和利用曾冬铭周智华腈纶纤维主要成分为聚丙烯腈(PA N),并含有少量的丙烯酸甲酯以及其它成分,其分子量在3~8万之间。
据统计1,至1988年以来,世界腈纶生产能力在3000kt/a,产量在2300~2400kt/a 徘徊。
我国腈纶总生产能力已超过370kt/a,到2000年生产能力将超过6000kt/a。
而在正常的腈纶生产中,其废料(包括废丝、废块、废液等)约占总产量的2%~5%2。
即我国每年要产生近数万吨的腈纶废料。
此外,以腈纶为主要原料的其它应用厂家,如人造毛皮厂、地毯厂、毛线厂、毛纺厂等,生产过程中也会产生大量的腈纶废料,例如无锡人造毛皮厂一年约有150t的废毛2。
由于这些废料不能解聚,不能热压成型,不能作燃料,而将其抛弃无疑会污染环境,因此只能掩埋3,但造成废腈纶的浪费。
如何回收利用这些废料,变废为宝,是人们迫切关注的问题。
1废腈纶的化学处理废腈纶的化学处理法主要可分为三种:酸法水解、加压水解和碱法水解。
1.1酸法水解腈纶纤维的主要成分是聚丙烯腈,其分子中的-CN基易发生水解,可采用硫酸等强酸使之水解。
酸性水解时,腈纶中的氰基在硫酸的作用下,首先水解为酰胺基,然后进一步水解为羧基。
随着酰胺基水解的加深,则反应速度将逐渐加快,出现所谓自催化作用,这是由于邻基-COOH参与亲核进攻形成酸酐结构,而后急速水解的结果4。
影响酸性水解反应的主要因素有酸的浓度、反应温度和反应时间,若在50%硫酸中反应,温度130e左右,反应4小时,其羧基的比率可达100%。
1.2催化加压水解5催化加压水解使用的催化剂一般为Zx-2,反应在高压釜中进行。
为了避免水解过程中腈纶分子链降解过大,需加入适量的抗氧剂N S。
反应釜内压主要是水蒸汽和废丝水解时放出N H3所生。
随着温度升高,内压也升高,只有当温度和压力达到某一定值时,水解产物才是完全水溶性。
反应时间是影响水解的主要因素之一,时间不充分,水解不完全;时间太长,水解产物降解严重。
毕业论文（设计）聚苯乙烯纳米纤维膜的PDMS功能化及润湿行为研究The Wetting Behavior Research of PDMS Functional Polystyrene Nanofiber Membrane 学生姓名：指导教师：合作指导教师：专业名称：应用物理学所在学院：理学院2014年6月目录摘要 (I)ABSTRACT .................................................... I I 第一章前言 (1)1.1.静电纺纳米纤维膜技术原理 (1)1.1.1. 静电纺复合纳米纤维膜实验装置 (1)1.1.2. 静电纺丝装置技术现状与应用 (1)1.1.3. 静电纺纳米纤维膜技术原理与发展方向 (2)1.2.超疏水表面制备方法 (2)1.3.本论文的主要研究工作 (3)1.4.本论文的构成 (4)第二章本课题相关研究技术简介 (5)2.1.PDMS和PS的性质功能介绍 (5)2.1.1 PDMS和PS的基本性质介绍 (5)2.1.2 PDMS和PS的应用 (5)2.2.复合纤维膜的疏水性与水的渗透通量的影响因素 (6)2.3.静电纺丝技术的优势与局限性 (7)第三章实验部分 (8)3.1.实验试剂 (8)3.2.实验仪器 (8)3.3.实验步骤 (8)3.3.1. PS溶液配制 (8)3.3.2. 掺杂PDMS的PS溶液配制 (8)3.3.3. PS及其复合物纳米纤维无纺布的制备 (9)3.3.4. 薄膜表面疏水性能的评价 (9)3.3.5. 纤维形貌的表征 (9)第四章结果与讨论 (10)4.1.纤维形貌的表征 (10)4.1.1 PDMS浓度对静电纺丝情况的影响 (10)4.1.2 掺杂PDMS的PS纳米纤维无纺布的形貌 (10)4.2.纤维表面润湿性能的表征 (12)第五章实验结论 (15)致谢 (17)参考文献 (18)附录 (19)大连海洋大学本科毕业论文（设计）摘要摘要近年来，随着仿生疏水表面的火热发展，科学家们对超疏水材料的研究也越来越热衷，近年来科学家们对此开展很长时间多方面的研究，这其中纳米纤维复合膜无纺布因为他的表面积大，多孔性，超疏水性等因素，在防腐去污等领域有着极其重要的发展潜力。
第十届大学生创新大赛竞赛作品作品名称：用废腈纶制超级吸水材料学院：化学化工学院申报者姓名（集体名称）：类别：□自然科学类学术论文□哲学社会科学类社会调查报告和学术论文 科技制作（投入较大的）□小发明创造作品说明----用废腈纶制超级吸水材料一、作品简介腈纶生产和使用过程中会产生大量的废丝，作为主要的织物纤维，每年也有大量废旧腈纶织物被丢弃。
由于腈纶主要成分是聚丙烯腈，而聚丙烯腈不能自然降解和热降解，也几乎不能热熔融，直接燃烧会释放有毒气体污染环境，因此，如不能找到合适的利用途径，不仅造成资源浪费，也可能造成环境污染。
超级吸水材料能够吸收自身质量的几倍至上千倍的水，在农业、林业、园林绿化及医疗卫生等行业都具有广泛的用途。
本项目希望利用废旧的腈纶丝或织物制成超级吸水材料，变废为宝。
二、作品内容1.研究设计腈纶水解制超级吸水材料的生产工艺；2.制备基于废腈纶的超级吸水材料。
三、作品创新点1.原料选用腈纶废丝，成本低，材料易得，变废为宝；2.方法简便，不需单体聚合、交联、改性等复杂工艺手段；3.采用均相反应，大大减少反应时间；4.碱液循环利用，提高原料利用率，同时减少废液排放。
四、取得成果1.成功制得超级吸水材料，并可稳定达到250-500倍的吸水率；2.成功探究不同实验条件对产品吸水率的影响；3.放大实验取得初步成功。
五、作品成熟度1.已申请专利，专利申报号为2016207956171；2.已投稿论文（不同条件对吸水率的影响），期刊为《化学工程师》。
研究报告----用废腈纶制超级吸水材料一、项目背景及意义腈纶纤维主要成分为聚丙烯腈,其腈纶生产和使用过程中会产生大量的腈纶废丝料。
此外，腈纶作为用途广泛的合成纤维，每年都会产生大量废旧的腈纶织物，其中绝大多数作为垃圾丢弃，不仅造成资源浪费，也是潜在的环境污染源。
因而寻求腈纶废丝料的综合利用途径很有必要[1]。
超级吸水性材料是一种含有强吸水性基团的高分子材料，能吸收自身质量几百甚至上千倍的水，因此可以广泛的应用到石油、化工、轻工、建筑、医药、农业、沙漠治理等领域。
本科毕业论废腈纶丝静电纺丝及表面氨基化研究研究发现，当纺丝液浓度为18%时最有利于腈纶的静电纺丝，氢氧化钠溶液（5g/80ml水）与乙醇比例为1:9时，腈纶纺丝只发生轻微的收缩，表面没有被破坏，用废腈纶、腈纶纺丝、改性腈纶纺丝对TNT红水进行吸附后发现，吸附后的TNT红水的COD均要高于原TNT红水,这是腈纶丝缓慢向水体中溶解造成的。
静电纺丝制备微纳米多孔纤维的方法有多步法和一步法。
静电纺丝一步法制备纳米多孔纤维是通过将聚合物溶解在高挥发性的溶剂中，通过静电纺丝的过程，高分子的微小液体流在高压电场中被高速拉伸、溶剂发生快速挥发，促使液体流发生快速相分离，形成溶剂富集相和聚合物富集相，聚合物富集相固化最终形成纤维骨架，而溶剂富集相则形成纤维的孔道。
静电纺丝多步法又可以分为以下几种：（1）不同聚合物共混静电纺丝后处理法。
该方法是分别制备两种聚合物纺丝液并将其按一定比例混合或将两种聚合物共同溶解在同一溶剂里，静电纺丝成型后，再通过后处理工艺去除其中一种成分，从而形成多孔结构。
后处理工艺包括热降解、溶剂萃取和紫外光照射交联处理等方式。
（2）聚合物溶液中添加无机成分静电纺丝后处理法，是通过在所制备的聚合物纺丝溶液中添加无机盐作为成孔剂，在溶液静电纺丝成型后，去除无机盐而形成纳米多孔结构。
（3）聚合物溶液掺杂静电纺丝后处理法。
该方法是在聚合物溶液中添加可溶性金属盐溶液或纳米粒子，共混后形成均匀溶液，再通过静电纺丝制备纳米纤维，经高温煅烧后去除有机成分，即可得到具有高比表面积的无机纳米多孔纤维。
1.1.1静电纺丝装置及原理1）静电纺丝原理典型的静电纺丝装置如图1-1所示,主要由高压发生器、带有细小喷头的容量管和接收装置三部分组成。
在静电纺丝过程中,高压使聚合物溶液或者熔体从喷丝头里喷射出来形成带电射流。
在到达接收装置之前,带电射流由于溶剂的挥发凝结,聚合物冷却固化形成聚合物纤维,最后沉积在接收装置上[1,2]。
《静电纺丝法制备SnO2基纳米管及其气敏特性研究》篇一一、引言随着纳米科技的飞速发展，纳米材料因其独特的物理和化学性质在众多领域展现出巨大的应用潜力。
其中，SnO2基纳米材料因其优异的电学、光学和气敏性能，在传感器、催化、能源存储等领域有着广泛的应用。
静电纺丝法作为一种简单、灵活且成本效益高的制备纳米材料的方法，已成为当前研究热点。
本研究利用静电纺丝法制备SnO2基纳米管，并对其气敏特性进行研究，以期为相关领域的应用提供理论基础和实验依据。
二、材料与方法1. 材料准备实验所需材料包括：锡盐、有机溶剂、导电聚合物等。
所有试剂均为分析纯，使用前未进行进一步处理。
2. 静电纺丝法制备SnO2基纳米管采用静电纺丝法，将锡盐溶液与导电聚合物混合，通过高压静电场的作用，使混合溶液形成纳米纤维。
经过热处理后，得到SnO2基纳米管。
3. 纳米管气敏特性测试采用标准的气敏测试方法，对制备的SnO2基纳米管进行气敏性能测试。
测试气体包括还原性和氧化性气体，测试温度范围为室温至高温。
三、结果与讨论1. SnO2基纳米管的制备与表征通过静电纺丝法成功制备了SnO2基纳米管。
扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）观察显示，纳米管具有较高的长径比和均匀的尺寸。
X射线衍射（XRD）分析表明，纳米管为SnO2相。
2. 纳米管的气敏特性对制备的SnO2基纳米管进行气敏性能测试。
结果显示，纳米管对还原性和氧化性气体均表现出良好的响应。
在室温下，纳米管对某些气体的响应速度较快，灵敏度较高。
随着测试温度的升高，气敏性能有所提高。
这归因于SnO2基纳米管的高比表面积、良好的电子传输性能以及与气体分子的相互作用。
3. 影响因素分析影响SnO2基纳米管气敏性能的因素较多，包括纳米管的尺寸、形貌、结晶度、表面化学性质等。
此外，测试温度、气体种类和浓度等也会对气敏性能产生影响。
通过优化制备条件和测试参数，有望进一步提高SnO2基纳米管的气敏性能。
中国科学技术大学硕士学位论文静电纺丝纳米纤维的研究姓名：徐松秀申请学位级别：硕士专业：核技术及应用指导教师：蒋诗平2011-05-12摘要近年来，纳米材料成为人们的研究热点,静电纺丝技术是一种能连续制备直径为几纳米到数微米纤维的有效方法之一。
由于其制备的纳米纤维具有独特的结构和优越的性能，能广泛应用于过滤材料、生物医学材料（包括人造器官、组织工程、血管、给药系统、创伤包扎、呼吸面罩等）和纳米电子仪器等领域。
目前，有关纳米纤维形态和材料特性的基础研究工作仍处于初级阶段，静电纺丝的工艺设计和开发功能化纳米纤维是新兴功能材料领域的一个研究热点。
本文利用自制静电纺丝装置研究纳米纤维的新应用领域，我们主要开展了以下二个部分的工作：第一部分：利用静电纺丝技术构建了新型三维纳米通道系统。
将不同质量分数的聚苯乙烯（polystyrene, PS：Mw=1.3×105 g/mol）溶液加入一定量十二烷基磺酸钠（SDS），在不同电压下进行静电纺丝。
所得纤维在90 ℃加热粘连后，形成三维聚苯乙烯纳米网络模板,然后将硅橡胶预聚体（含10%交联剂）灌注进入上述模板并交联形成网络复合材料，再用二硫化碳超声除去聚苯乙烯纤维。
采用扫描电子显微镜、透射电子显微镜对纤维模板形貌和纳米通道进行了表征。
结果表明，质量分数为10%的PS溶液加入0.5%SDS，在20 kV电压下进行静电纺丝得到直径为150 nm的纤维。
SDS的加入对纺丝纤维具有平滑作用，使得粘连的纤维模板能更易去除，形成的三维纳米通道直径约160 nm左右，与纤维模板直径一致。
该类型纳米通道可以应用于医学药物载体、纳流控芯片等众多领域。
第二部分：利用静电纺丝技术制备了聚苯乙烯（PS）与Gelatin复合纳米纤维刚性乳化剂，应用扫描电子显微镜（SEM）表征和分析了纤维的形貌，分别研究了溶液浓度、纺丝电压、接收距离、进样速度等因素对纤维形貌和直径的影响，并用接触角实验和荧光显微镜实验分别从不同角度对混纺效果进行了验证。
静电纺丝纳米纤维膜分离富集重金属的研究进展项艇;刘海清;李蕾【摘要】静电纺丝是制备纳米纤维的一种简单有效的技术,纳米纤维具有很高的比表面积,因此静电纺丝纳米纤维膜用于分离富集重金属具有很大的潜力.通过查阅文献,综述了利用静电纺丝技术制备纳米纤维膜,然后采用物理吸附或化学吸附的方法分离富集重金属,表面带有官能团(-COO-、-NH2、_SO32-、-SH、-S-)的纤维膜对重金属有很好的吸附性能.指出提高纳米纤维膜的制备产量和分析了解纳米纤维膜对重金属的选择性吸附原理,是纳米纤维膜分离富集重金属的研究方向.【期刊名称】《有色金属科学与工程》【年(卷),期】2012(003)002【总页数】4页(P28-31)【关键词】静电纺丝;纳米纤维膜;重金属;分离富集【作者】项艇;刘海清;李蕾【作者单位】江西理工大学冶金与化学工程学院,江西赣州341000;嘉兴学院生物与化学工程学院,浙江嘉兴314001;嘉兴学院生物与化学工程学院,浙江嘉兴314001;江西理工大学冶金与化学工程学院,江西赣州341000;嘉兴学院生物与化学工程学院,浙江嘉兴314001【正文语种】中文【中图分类】TF123.1;TQ342静电纺丝技术在19世纪末首次被Rayleigh[1]发现，然后在1914年，Zeleny[2]运用静电纺丝技术在静电雾化方面做了研究.到1934年，Formhals[3]设计了静电纺丝装置以及纺丝条件，并且申请了静电纺丝的专利.1964年，Taylor等[4]对静电纺丝做了更加深入的研究，提出Taylor锥理论学说.后来随着科学技术水平的提高，促进了静电纺丝的理论研究和应用研究.静电纺丝设备主要由4个方面组成（图1）：高压电源、注射器、推进装置和接地的接收装置.对注射器内的高分子溶液或熔体施加一定的电压，当电压大于溶液的表面张力和粘力，形成喷射纺丝流，向接收板运动，随着溶剂的挥发，在接收装置上形成纤维膜，这个过程就称为静电纺丝.得到的纳米纤维具有直径小、比表面积大的优点.在生物医学[5-7]、组织工程[8-9]、能源技术[10]、防护织物[11]、分析化学[12]和固相萃取[13]等领域具有很多潜在的应用价值，文中主要介绍静电纺丝纳米纤维膜在分离富集重金属方面的应用.静电纺丝纳米纤维膜对于环境水样中的重金属的分离富集，主要采用物理吸附和化学吸附原理进行.Keyur Desai等[14-15]用不同脱乙酰度、不同分子量的壳聚糖与PEO在一定比例下混合制备纳米纤维，对Cr（Ⅵ）进行吸附研究.发现壳聚糖与PEO质量比为90∶10时，吸附效果最好；在此配比条件下，发现在脱乙酰度为80%的条件下，该纳米纤维的吸附量最高.Yimin Sang等[16]采用不同过滤方法研究了聚氯乙烯（PVC）膜在水溶液中的金属吸附性，结果表明，用胶束增强过滤法对重金属的吸附比较理想，Cu2+和Pb2+吸附率分别可以达到73%和82%，而Cd2+更高，达到91%.化学吸附是吸附质分子（或离子）与吸附剂表面原子（或分子）发生电子的转移、交换或者共有，形成化学键的吸附.Chang等[17]分别用丝素以及羊毛角蛋白和丝素的混合物作为原料，通过静电纺丝制备薄膜，研究对Cu2+的吸附性能.在pH=7时，丝素膜吸附量只有1.65mg/g，而羊毛角蛋白和丝素混合薄膜达到了2.88mg/g.由于羊毛角蛋白的胱氨酸有部分氧化成-SO32-，再加上氨基酸的端基团-COO-，使得Cu2+和-SO32-、-COO-共同作用（图 2 a），提高了混合膜的吸附性能.Wu等[18]用静电纺丝制备出一种新颖的巯基化纳米PVA/SiO2纤维膜，也研究了对Cu2+的吸附性能（图2 b）.结果表明，最大吸附容量达到489.12mg/g，而且经过6次脱附、再吸附循环后，该复合膜的吸附率只从93.1%降到90.13%.Parvin等[19]用静电纺丝法制备聚丙烯腈（PAN）膜，然后在表面进行胺基化修饰，对Cu2+进行吸附，饱和吸附容量达到116.522mg/g.Pimolpun等[20]采用静电纺丝技术制备了聚丙烯腈（PAN）纤维膜，并且在膜表面进行胺基化修饰，研究了在不同pH、接触时间下，吸附Cu2+、Ag+、Fe2+和Pb2+的能力（图2 c），以及不同盐酸浓度对膜脱附能力的研究.实验表明，在pH值为4，接触时间为10 h时，由于氮原子与金属离子的配位作用，膜对上述离子的最大吸附量达到150.6,155.5,116.5和60.6mg/g，盐酸浓度达到10mol/L时，对各重金属的脱附率均达到90%以上.Ye等 [21]对纳米CA膜表面进行聚甲基丙烯酸（PMAA）修饰，研究对 Cu2+、Hg2+和 Cd2+的吸附性能，研究发现PMAA修饰CA膜对Hg2+有很高的选择吸附性，可用于痕量Hg2+的分离富集.Stephen等[22]采用丁二酸酐对CA膜经行表面功能化，运用这种材料吸附水中的Cd2+、Pb2+，最大吸附容量分别达到0.59、1.21 mmol/g.Teng等[23]在纳米PVP/SiO2纤维膜表面进行硫醚修饰，对不同重金属进行吸附研究，发现-S-对Hg2+具有高效选择吸附性（图2 d），而且在30 min内达到吸附平衡，吸附容量为854mg/g，经过3次吸附-脱附循环以后，膜的吸附率为89.52%，吸附容量为230.69mg/g.Li等[24]制备了一种新颖的巯基化二氧化硅纳米纤维，并且用来处理水中的Hg2+，在30 min内达到吸附平衡，吸附容量达到57.49mg/g.Haide等[25-26]制备了壳聚糖静电纺纳米纤维膜，得到的薄膜在K2CO3溶液中浸泡后，使得纤维上的-NH3+转化为-NH2，最终得到对重金属有吸附作用的纳米纤维膜.研究表明，这种壳聚糖纳米纤维膜在含有Cu2+和Pb2+的水溶液中吸附8 h可达到饱和，对两种离子的最大吸附量分别达到485.44mg/g和263.15mg/g.研究人员还制备了PAN静电纺丝纳米纤维膜，然后将PAN纳米纤维膜用偕胺肟修饰，腈基转化为偕胺肟基团，并将其用于重金属离子吸附.研究发现，偕胺肟修饰的PAN纳米纤维对Cu2+和Pb2+的最大吸附量分别可达到52.70mg/g和263.45mg/g.将吸附有金属的纤维膜放入1 mol/L的HNO3中，1 h后，Cu2+和Pb2+的脱附率均达到90%以上，该纳米纤维膜具有较强的再生能力.康学军等[27]采用聚苯乙烯（PS）和双硫腙（DZ）制备PS-DZ共混静电纺丝纳米纤维膜，并且利用该纳米纤维膜作为固相萃取剂吸附水溶液中得Pb（Ⅱ）.研究发现，PS-DZ纳米纤维固相萃取剂吸附Pb（Ⅱ）比其他固相萃取材料效果更好.Wang等[28]利用1,4-二羟基蒽醌（1,4-DHAQ）和醋酸纤维素（CA）制备共混纳米纤维，然后经脱乙酰化得到1,4-DHAQ@CL纳米纤维.研究表明，1,4-DHAQ本身具有荧光性，当1,4-DHAQ@CL纳米纤维吸附Cu2+后，得到（1,4-DHAQ）-Cu2+@CL纳米纤维，荧光性降低.但是（1,4-DHAQ）-Cu2+@CL纳米纤维吸附Cr3+后，荧光增强（图3）.1,4-DHAQ@CL纳米纤维和（1,4-DHAQ）-Cu2+@CL纳米纤维分别吸附Cu2+和Cr3+具有很强的选择性.这种具有荧光性的纳米纤维检测痕量重金属，尚属首次研究，对重金属的分析检测具有很大的实际意义.综上所述，静电纺丝作为一种简便的生产纳米纤维膜的技术，在重金属分离富集方面具有广阔的应用前景，但由于其制备所需时间长、产量低，分离也相当麻烦，因此，目前主要研究静态吸附特性，自动化程度不高，给实际的应用带来了很大困难.如果这个问题不能得到有效解决，进一步研究的意义就变得不大.虽然静电纺丝纳米纤维膜用于环境中金属离子的分离富集的研究逐渐增加，但是对某一特定金属或不同形态的选择性吸附的研究比较少，开展对于环境中某一特定金属的分离富集静电纺丝纳米纤维膜的研究具有更大的挑战性.[1]Lord Rayleigh.On the equilibrium of liquid conducting masses charged with electricity[J].Edinburgh and Dublin Philosophical Magazine and Journal,1882,44：184-186.[2]John Zeleny.The electrical discharge from liquid points,and a hydrostatic method of measuring the electric intensity at their surfaces[J].Physical Review.1914,3：69-91.[3]Anton,Formhals.Process and apparatus for preparing artificialthreads[J].US Patent,1,975,504,1934.[4]Geoffrey Taylor.Electrically driven jets[J].Proceedings of the Royal Society of London A：Mathematical Physical and Engineering Sciences,1969,313：453-475.[5]WANG Bo-chu,WANG Ya-zhou,YIN Tie-ying,et al.Applications of electrospinning technique in drug delivery[J].Chemical Engineering Communications,2010,197：1315-1338.[6]Victor Leung,Frank Ko.Biomedical applications of nanofibers[J].Polymers for Advanced Technologies,2011,22：350-365.[7]Aditya Kulkarnia,Bamboleb V A,Mahanwara P A.Electrospinning of polymers,their modeling and applications[J].Polymer-Plastics Technology and Engineering,2010,49（5）：427-441.[8]Seema Agarwal,Joachim H Wendorff,Andreas Greiner.Progress in the field of electrospinning for tissue engineering applications[J].Advanced Materials.2009,21：3343-3351.[9]Anca-Dana Bendrea,Luminita Cianga,Ioan Cianga.Review paper：progress in the field of conducting polymers for tissue engineering applications[J].Journal of Biomaterials Applications,2011,26：3-84. [10]Sara Cavaliere,Surya Subianto,Iuliia Savych,et al.Electrospinning：designed architectures for energy conversion and storagedevices[J].Energy and Environmental Science,2011,4：4761-4785.[11]HUANG Chao-bo,CHEN Shui-liang,Darrell H Reneker,et al.Highstrength mats from electrospun poly（p-phenylene biphenyltetracarboximide）nanofibers[J].Advanced Materials,2006,18：668-671.[12]Samuel Chigome,Nelson Torto.A review of opportunities for electrospun nanofibers in analytical chemistry[J].Analytica Chimica Acta,2011,706：25-36.[13]SamuelChigome,Godfred Darko,Nelson Torto.Electrospun nanofibers as sorbent material for solid phase extraction[J].Analyst,2011,136：2879-2889.[14]Keyur Desai,Kevin Kit.Morphological and surface properties of electrospun chitosan nanofibers[J].Biomacromolecules,2008,9：1000-1006.[15]Keyur Desai,Kevin Kit.Nanofibrous chitosan non-wovens for filtration applications[J].Polymer,2009,50：3661-3669.[16]SAN Yi-min,LI Fa-sheng.Heavy metal-contaminated groundwater treatment by a novel nanofiber membrane[J].Desalination,2008,223：349-360.[17]Chang Seok Ki,Eun Hee Gang,et al.Nanofibrous membrane of wool keratose/silk fibroin blend for heavy metal ion adsorption[J].Journal of Membrane Science.2007,302：20-26.[18]WU Sheng-ju.Effects of poly （vinyl alcohol）（PVA） content on preparation of novel thiol-functionalized mesoporous PVA/SiO2 composite nanofiber membranes and their application for adsorption of heavy metal ions from aqueous solution[J].Polymer,2010,51：6203-6211.[19]Parvin Karimi Neghlani.Preparation of aminated-polyacrylonitrile nanofiber membranes for the adsorption of metal ions：comparison with microfibers[J].Journal of Hazardous Materials,2011,186：182-189.[20]Pimolpun Kampalanonwat,Pitt Supaphol.Preparation and adsorption behavior of aminated electrospun polyacrylonitrile nanofiber mats for heavy metal ion removal[J].Applied Materials and Interfaces.2010,2：3619-3627.[21]TIAN Ye,WU Min.Electrospun membrane of cellulose acetate for heavy metal ion adsorption in water treatment[J].Carbohydrate Polymers,2011,83：743-748.[22]Musyoka Stephen,Ngila Catherinea,Moodley Brend,et al.Oxolane-2,5-dione modified electrospun cellulose nanofibers for heavy metals adsorption[J].Journal of Hazardous Materials,2011,192：922-927.[23]TENG Min-min,WANG Hong-tao.Thioether-functionalized mesoporous fiber membranes：Sol-gel combined electrospun fabrication and their applications for Hg2+removal[J].Journal of Colloid and InterfaceScience,2011,355：23-28.[24]LI Shou-zhu,YUE Xiu-li,JING Yuan-miao,et al.Fabrication of zonal thiol-functionalized silica nanofibers for removal of heavy metal ions from wastewater[J].Colloids and Surfaces A：Physicochemical and Engineering Aspects,2011,380：229-233.[25]Sajjad Haider,Soo-Young Park.Preparation of the electrospun chitosan nanofibers and their applications to the adsorption of Cu （Ⅱ）and Pb（Ⅱ）ions from an aqueous solution[J].Journal of Membrane Science,2009,328：181-190.[26]Saeed K,Haider S,OH T J,et al.Preparation of amidoxime-modified polyacrylonitrile （PAN-oxime） nanofibers and their applications to metal ions adsorption[J].Journal of Membrane Science,2008,322：400-405. [27]DENG Jian-jun, KANG Xue-jun, CHEN Li-qin, et al. A nanofiberfunctionalized with dithizone by co-electrospinning for lead （II）adsorptionfrom aqueous media[J]. Journal of Hazardous Materials,2011, 196：187-193.[28]WANG Mei-ling,MENG Guo-wen,HUANG Qing,et al.Electrospun 1,4-DHAQ-doped cellulose nanofiber films for reusable fluorescence detection of trace Cu2+and further for Cr3+[J].Environmental Science and Technology,2012,46： 367－37.【相关文献】[1]Lord Rayleigh.On the equilibrium of liquid conducting masses charged withelectricity[J].Edinburgh and Dublin Philosophical Magazine and Journal,1882,44：184-186.[2]John Zeleny.The electrical discharge from liquid points,and a hydrostatic method ofmeasuring the electric intensity at their surfaces[J].Physical Review.1914,3：69-91.[3]Anton,Formhals.Process and apparatus for preparing artificial threads[J].USPatent,1,975,504,1934.[4]Geoffrey Taylor.Electrically driven jets[J].Proceedings of the Royal Society of London A：Mathematical Physical and Engineering Sciences,1969,313：453-475.[5]WANG Bo-chu,WANG Ya-zhou,YIN Tie-ying,et al.Applications of electrospinning technique in drug delivery[J].Chemical Engineering Communications,2010,197：1315-1338.[6]Victor Leung,Frank Ko.Biomedical applications of nanofibers[J].Polymers for Advanced Technologies,2011,22：350-365.[7]Aditya Kulkarnia,Bamboleb V A,Mahanwara P A.Electrospinning of polymers,their modeling and applications[J].Polymer-Plastics Technology and Engineering,2010,49（5）：427-441.[8]Seema Agarwal,Joachim H Wendorff,Andreas Greiner.Progress in the field of electrospinning for tissue engineering applications[J].Advanced Materials.2009,21：3343-3351.[9]Anca-Dana Bendrea,Luminita Cianga,Ioan Cianga.Review paper：progress in the fieldof conducting polymers for tissue engineering applications[J].Journal of Biomaterials Applications,2011,26：3-84.[10]Sara Cavaliere,Surya Subianto,Iuliia Savych,et al.Electrospinning：designed architectures for energy conversion and storage devices[J].Energy and Environmental Science,2011,4：4761-4785.[11]HUANG Chao-bo,CHEN Shui-liang,Darrell H Reneker,et al.Highstrength mats from electrospun poly（p-phenylene biphenyltetracarboximide） nanofibers[J].Advanced Materials,2006,18：668-671.[12]Samuel Chigome,Nelson Torto.A review of opportunities for electrospun nanofibers in analytical chemistry[J].Analytica Chimica Acta,2011,706：25-36.[13]SamuelChigome,Godfred Darko,Nelson Torto.Electrospun nanofibers as sorbent material for solid phase extraction[J].Analyst,2011,136：2879-2889.[14]Keyur Desai,Kevin Kit.Morphological and surface properties of electrospun chitosan nanofibers[J].Biomacromolecules,2008,9：1000-1006.[15]Keyur Desai,Kevin Kit.Nanofibrous chitosan non-wovens for filtrationapplications[J].Polymer,2009,50：3661-3669.[16]SAN Yi-min,LI Fa-sheng.Heavy metal-contaminated groundwater treatment by a novel nanofiber membrane[J].Desalination,2008,223：349-360.[17]Chang Seok Ki,Eun Hee Gang,et al.Nanofibrous membrane of wool keratose/silk fibroin blend for heavy metal ion adsorption[J].Journal of Membrane Science.2007,302：20-26.[18]WU Sheng-ju.Effects of poly （vinyl alcohol）（PVA） content on preparation of novel thiol-functionalized mesoporous PVA/SiO2 composite nanofiber membranes and their application for adsorption of heavy metal ions from aqueoussolution[J].Polymer,2010,51：6203-6211.[19]Parvin Karimi Neghlani.Preparation of aminated-polyacrylonitrile nanofiber membranes for the adsorption of metal ions：comparison with microfibers[J].Journal of Hazardous Materials,2011,186：182-189.[20]Pimolpun Kampalanonwat,Pitt Supaphol.Preparation and adsorption behavior of aminated electrospun polyacrylonitrile nanofiber mats for heavy metal ionremoval[J].Applied Materials and Interfaces.2010,2：3619-3627.[21]TIAN Ye,WU Min.Electrospun membrane of cellulose acetate for heavy metal ion adsorption in water treatment[J].Carbohydrate Polymers,2011,83：743-748.[22]Musyoka Stephen,Ngila Catherinea,Moodley Brend,et al.Oxolane-2,5-dione modified electrospun cellulose nanofibers for heavy metals adsorption[J].Journal of Hazardous Materials,2011,192：922-927.[23]TENG Min-min,WANG Hong-tao.Thioether-functionalized mesoporous fiber membranes：Sol-gel combined electrospun fabrication and their applications forHg2+removal[J].Journal of Colloid and Interface Science,2011,355：23-28.[24]LI Shou-zhu,YUE Xiu-li,JING Yuan-miao,et al.Fabrication of zonal thiol-functionalized silica nanofibers for removal of heavy metal ions from wastewater[J].Colloids and Surfaces A：Physicochemical and Engineering Aspects,2011,380：229-233.[25]Sajjad Haider,Soo-Young Park.Preparation of the electrospun chitosan nanofibers and their applications to the adsorption of Cu （Ⅱ）and Pb（Ⅱ） ions from an aqueous solution[J].Journal of Membrane Science,2009,328：181-190.[26]Saeed K,Haider S,OH T J,et al.Preparation of amidoxime-modified polyacrylonitrile （PAN-oxime） nanofibers and their applications to metal ions adsorption[J].Journal of Membrane Science,2008,322：400-405.[27]DENG Jian-jun, KANG Xue-jun, CHEN Li-qin, et al. A nanofiberfunctionalized with dithizone by co-electrospinning for lead （II） adsorptionfrom aqueous media[J]. Journal of Hazardous Materials,2011, 196：187-193.[28]WANG Mei-ling,MENG Guo-wen,HUANG Qing,et al.Electrospun 1,4-DHAQ-doped cellulose nanofiber films for reusable fluorescence detection of trace Cu2+and further for Cr3+[J].Environmental Science and Technology,2012,46： 367－37.(1.江西理工大学冶金与化学工程学院，江西赣州 341000；2.嘉兴学院生物与化学工程学院，浙江嘉兴 314001)。
静电纺丝PANI基纳米纤维制备及其应用研究
杨海贞;周泽林;马闯;魏肃桀
【期刊名称】《棉纺织技术》
【年(卷),期】2024(52)2
【摘要】总结了静电纺丝PANI基纳米纤维在不同领域的研究现状。
介绍了PANI 基纳米纤维在传感器、智能可穿戴、超级电容器、生物医用、吸附、油水分离以及有机物降解领域的应用进展,分析了静电纺丝PANI基纳米纤维的性能及其制备过
程中存在的问题,结果表明通过静电纺丝技术将PANI制成纳米纤维有助于提高PANI材料的性能。
与传统PANI材料相比,PANI纳米纤维具有比表面积大、表面
自由能及活性高、易于同其他原子结合等优势。
未来可以通过化学修饰、共混纺丝、后处理等方法将PANI与其他材料有效结合扩展其应用范围。
【总页数】7页(P83-89)
【作者】杨海贞;周泽林;马闯;魏肃桀
【作者单位】中原工学院
【正文语种】中文
【中图分类】TS102
【相关文献】
1.静电纺丝制备Eu(BA)3phen/PANI/PVP光电双功能复合纳米纤维及其性能
2.静电纺丝法制备玉米醇溶蛋白基纳米纤维抗菌膜
3.静电纺丝法制备纳米纤维基柔性
电极研究进展4.静电纺丝制备PANi/PEO微/纳米纤维的研究5.静电纺丝制备聚丙烯腈基纳米碳纤维及其储钠性能研究
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
聚乙烯醇静电纺丝工业化相关基础研究的开题报告一、研究背景与意义电纺技术是一种利用高压电场将高分子聚合物或低分子化合物纤维化的方法，其优点是设备简单、生产方便、纤维直径小、布局比较均匀、纤维结构稳定等。
因此，它在医疗、过滤、材料等领域已经得到广泛的应用。
但是，在纺丝过程中会出现静电作用，影响产品的品质，因此需要研究解决这个问题。
聚乙烯醇（PVOH）是一种性质非常稳定的高分子材料，且成本低廉，可以用于大规模生产的静电纺织品。
但是，在PVOH的纺丝过程中，也会出现静电现象，影响产品的品质，因此需要针对PVOH材料进行静电纺丝技术的研究和优化，探究PVOH静电纺织品的工业应用现状，为其应用提供理论和技术支持，具有重要的现实意义和经济价值。
二、研究内容和目标本研究旨在开展聚乙烯醇静电纺丝工业化相关基础研究，主要包括以下内容：1. 探究PVOH静电纺织品的工业应用现状，并分析开发该材料的市场前景和运用潜力。
2. 研究PVOH静电纺织品的制备工艺，优化材料的制备过程，探究生产PVOH静电纺织品的最佳工艺条件。
3. 分析静电纺丝过程中产生静电的原因和机制，及其对纤维形态和品质的影响，探索静电纺丝技术的优化方案。
4. 研究静电纺织品的性能，包括其力学性能、吸水性、阻燃性等指标，并进行综合评价。
5. 设计静电纺织品生产的相关设备，提高生产效率。
研究的目标是：解决PVOH材料的静电纺织品产业化问题，优化PVOH材料的制备工艺，改进产品品质和性能，提高生产效率和市场竞争力，推进聚乙烯醇材料的产业化进程并推动当地经济发展。
三、研究方法和技术路线本研究的方法主要包括文献调研、实验室研究、数据分析等，具体技术路线如下：1. 文献调研：查阅文献，了解PVOH静电纺织品的应用现状。
2. 实验室研究：制备PVOH静电纺丝纤维，研究材料制备过程，探究生产PVOH静电纺织品的最佳工艺条件。
3. 数据分析：对实验数据进行分析和综合评价，总结经验，制定优化方案和改进措施。
本科毕业论废腈纶丝静电纺丝及表面氨基化研究分类号密级中国地质大学（北京）本科毕业论文题目废腈纶丝静电纺丝及表面氨基化研究英文题目 Electrospinning of waste polyacrylonitrile and amination of its su ___ ___ 学生姓名 XX 院（系）材料科学与工程专业材料化学学号1003102225 指导教师 XXX 职称副教授二 O 一四年五月中国地质大学（北京）本科毕业设计（论文）任务书学生姓名陈鸾班级 10031022 专业材料化学导师姓名吕凤柱职称副教授单位材料科学与工程学院毕业设计（论文）题目废腈纶的静电纺丝及表面氨基化研究毕业设计（论文）主要内容和要求：（1）寻找合适溶剂，对废腈纶进行溶解；（2）使用废腈纶丝进行静电纺丝，并探讨出最佳纺丝条件；（3）对纺出的丝进行表面官能团化；（4）用废腈纶、腈纶丝、以及官能团化后的腈纶丝分别吸附TNT 红水，然后分别测定其 COD; 毕业设计（论文）主要参考资料：1、周姝娜，杨小华，李莉．国内腈纶废料的改性与应用近况[J]．江苏化工，1998，26(1)：11-14. 2、 Fong H , Reneker DH. Electrospinning and For ___tion of Nanofibers.In : Salem DR , editor. Structure For ___tion in PolymericFibers.Munich:Hanser ;xx :225-246. 3、 Hoh ___n MM ,ShinM ,Rutledge G,Brenner M P. Electrospinning and Electrically For ___d Jets. Applications. Ⅱ.Physics of Fluids.xx，42（25）：9955-9967. 4、张文晶.静电纺丝法制备聚丙烯腈纳米纤维.硕士学位论文，黑龙江：黑龙江大学，xx. 5、张迎秋.静电纺丝制备纳米纤维及其在电化学中的应用研究.硕士学位论文，辽宁：辽宁大学，xx. 毕业设计（论文）应完成的主要工作： 1、完成论文相关实验 2、翻译一篇外文文献 3、撰写毕业论文毕业设计（论文）进度安排：序号毕业设计（论文）各阶段内容时间安排备注开题报告，实验仪器、药品筹备 3.5——3.17 废腈纶的溶解以及用静电纺丝制备聚丙烯腈纳米纤维、对废腈纶纺丝改性 3.18——3.31 完成实验需要的各种测试以及整理数据 4.1——5.15 撰写毕业论文以及完成论文答辩 5.16——5.30 课题信息：其它指导教师签名：年月课题性质：设计论文课题：教学科研√生产发出任务书日期：日教研室意见：教研室主任签名：年月日学生签名：摘要自聚丙烯腈纤维工业生产以来, 有关腈纶废料综合利用的研究已广泛开展。
如欧美、 ___等发达国家主要利用腈纶废料做纺织工业用织物上浆剂, 水质处理剂等;静电纺丝技术(electrospinning)是一种利用聚合物流体在强电场作用下，通过金属喷嘴进行喷射拉伸而获得直径为数十纳米到数微米的纳米级纤维的纺丝技术。
本论文通过实验探讨了废腈纶的最佳纺丝条件，对腈纶纺丝的改性进行了研究，并且通过 SEM 和 FT-IR 对其改性进行了表征。
研究发现，当纺丝液浓度为 18%时最有利于腈纶的静电纺丝，氢氧化钠溶液（5g/80ml 水）与乙醇比例为 1:9 时，腈纶纺丝只发生轻微的收缩，表面没有被破坏，用废腈纶、腈纶纺丝、改性腈纶纺丝对 TNT 红水进行吸附后发现，吸附后的TNT 红水的COD 均要高于原TNT 红水,这是腈纶丝缓慢向水体中溶解造成的。
关键词：废腈纶；静电纺丝；改性；TNT 红水 ABSTRACT Sin ___ the production of polyacrylonitrile fiber industrial, stu ___s of acrylic waste prehensive utilization have been widely carried out. Europe and the United States, Japan and other developed countries ___inly use a acrylic scrap for textile fabric sizing agent, water treatment agent,etc.;Electrostatic spinning technology is a kind of method for preparation of fibers from tens of nanometers to several microns in diameter through the metal nozzle jet stretching of polymer fluid under the action of a strong electric field. This paper discusses the optimum spinning conditions of waste acrylic, and the modification acrylic spinning fibers was stu ___d and characterized by SEM and FT - IR. Study found that when the con ___ntration of spinning solution was 18% the produ ___ morphology of polyacrylonitrile was fibers. As the sodium hydroxide solution (5 g / 80 ml) of water and ethanol proportion was 1:9, acrylic spinning su ___ ___ area only possessed aslight contraction, the su ___ ___ was not da ___ged. polyacrylonitrile fiber, electrostatic spinning fibers and modified electrostatic spinning fibers were used on TNT red water adsorption, the COD of the TNT solution after treatment wre higher than the original TNT red water due to the dissolution of polymer into the solution. Key words: Polyacrylonitrile；Electrostatic spinning；Modification；TNT red water 目录 1 绪论 1 1.1 静电纺丝技术 1 1.1.1 静电纺丝装置及原理 2 1.1.2 静电纺丝技术的应用 4 1.2 国内外废腈纶的综合利用 6 1.2.1 废腈纶的化学处理 7 1.2.2 腈纶废料的应用 7 1.3 TNT 废水处理研究现状 8 1.3.1 TNT 废水处理方法 8 1.4 研究目的与意义及主要研究内容 9 1.4.1 研究目的与意义 9 1.4.2 研究内容 9 2 实验部分 10 2.1 实验仪器及药品 10 2.1.1 实验仪器 10 2.1.2 实验药品 10 2.2 实验方法 10 2.2.1 废腈纶纺丝液的制备 10 2.2.2 静电纺丝制备聚丙烯腈纤维 11 2.2.3 腈纶纺丝的改性 11 2.2.4 TNT 红水吸附 11 2.3 表征手段 12 2.3.1 SEM 分析测试 12 2.3.2 FT-IR 分析测试 12 2.3.3 COD 分析测试12 3 结果与讨论 13 3.1 静电纺丝最佳条件的探讨 13 3.1.1 溶剂的选择 13 3.1.2 浓度对纤维形貌的影响 13 3.2 腈纶丝的改性及氨基化的研究 15 3.2.1 改性条件的探讨 15 3.2.2 改性前后SEM 对比分析 16 3.2.3 红外分析 17 3.2.4 COD 测试分析 18 结论19 致谢 20 ___ 21 1 绪论 1.1 静电纺丝技术静电纺丝技术(electrospinning)在国内一般简称为电纺，其是一种利用聚合物流体在强电场作用下，通过金属喷嘴进行喷射拉伸而获得直径为数十纳米到数微米的纳米级纤维的纺丝技术。
通过静电纺丝技术得到的纳米级纤维具有直径小、表 ___大、孔隙率高、精细程度一致等特点，在 ___工程、传感器、工业、国防、农业工程等领域具有极大的发展潜力，而且其在医药领域诸如伤口敷料、控制释放体系等方面也有着巨大的应用前景。
从科学基础来看，这一发明可视为静电雾化技术的一种特例。
静电雾化与静电纺丝的最大区别在于：两者所使用的工作介质不同。
静电雾化采用的是粘度较低的牛顿流体；而静电纺丝采用的是粘度较高的非牛顿流体。
由于静电雾化技术与静电纺丝技术原理类似，所以前者的研究也为后者提供了一定的理论基础。
因为静电纺丝过程涉及到的学科领域很多，所以至今对它的研究仍处于探索阶段，虽然早在 1934 年，For ___ls 就发明了用静电力制备聚合物纤维的实验装置并申请了专利，在其专利中，他公布了如何以丙酮作为溶剂的醋酸纤维素溶液在电极间形成射流，从而在静电推力下产生聚合物纤维。
静电纺丝技术的思路最早人们对液体在电场力作用下的电喷射行为的研究。
Raleigh 在 1882 年研究发现，当液滴承受的电场力超过表面张力时，其原本的平衡状态被打破，悬挂在金属喷丝头上的液滴就 ___成一系列带电小液滴，这种不稳定现象后来被称为Raleigh Instability。
Taylor 自 1915 年以来研究了液滴在电场下发生 ___的问题，他发现随着电场强度的增加，其原本处于平衡状态的液滴逐渐被拉长，当液滴所承受的电场力和表面张力数值相等时，就形成了顶角为 49.3℃的圆锥，这种带电的锥体后来被称为Taylor 锥。
在对液滴在电场力作用下的拉伸和 ___过程有了一个基本的认识之后，液体的电喷技术被逐渐应用于制备精细纤维，从而逐步发展成为获得高聚物纳米级纤维的静电纺丝技术。
上世纪九十年代，Reneker 教授所在的研究小组对一系列高分子材料进行静电纺丝，还对电纺丝过程中纤维的形成机理做了详尽阐述，进一步完善了静电纺丝技术的理论基础。
