柔性空气净化材料制备及其性能研究
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Industry 18产业用Industry产业用19可提高强度且保留高孔隙率。
复旦大学高分子科学系教授彭慧胜作《高分子纤维器件的探索与思考》主题报告。
他表示,纤维电子器件的特点主要包括:柔软、弹性、微型、可高度集成;可通过纺织方法编成透气而导湿的织物。
纤维电子器件具有发电、储能、变色、发光、治疗、计算、通讯等几乎所有电子功能。
在可穿戴设备、新能源、信息技术、物联网、人工智能、大健康、空间探测等广泛领域显示了巨大的应用前景。
中国科学技术大学教授余彦作《电纺丝遇到二次电池——从“锂”到“钠”》主题报告,她表示,锂离子电池在清洁能源应用、电动汽车等领域发挥重要作用,但锂资源供应链安全面临威胁,因此长寿命低成本室温钠硫电池发展势在必行。
高比能电极材料是实现高能量密度电池的关键,电纺丝构筑的纳米纤维复合电极能提高导电性,缓解电极体积变化,促进电子及离子的高效迁移传输,缩短离子传输距离,提高反应动力学。
未来电纺丝能促使电池的性能变得更高、更快、更强。
北京化工大学教授杨卫民作《英蓝“彩虹丝”纳米纤维绿色制造技术创新研究进展》主题报告,重点介绍了纳米纤维静电纺技术、聚合物熔体微分静电纺技术创新研究进展及成果应用,针对熔体粘度高、纤维细化难、成膜不均、熔喷细化不足等,提出了相对应的解决方案,并介绍了聚合物熔体微分电纺气流加捻成纱的创新突破。
香港理工大学应用生物及化学技术学系软物质及器件讲座教授郑子剑作《透气可拉伸电子皮肤》主题报告,其团队开发了一种透气可拉伸电子器件,展示了其透气效果和皮肤测试结果。
他指出,该电子器件通过将液态金属涂覆或印刷到弹性织物上制成,其表面会形成一层薄薄的固体氧化物,在整个拉伸过程中,液态金属发生形变形成的多孔、褶皱网格结构,赋予了器件高透气性、超高拉伸性和导电性能。
清华大学化学系教授张莹莹作《蚕丝纤维材料在柔性智能穿戴领域的应用探索》主题报告,介绍了蚕丝功能复合材料,包括静电纺丝原位包覆制备芯鞘结构导电纤维,同轴3D打印制作纳米碳—蚕丝包芯导电纤维,透明、超弹性、离子导电的蚕丝复合纤维,丝胶蛋白—纳米碳材料印刷电子墨水,丝胶蛋白—石墨烯基耐水洗电子织物等工作。
石墨烯复合材料的制备及应用研究进展一、本文概述石墨烯,作为一种新兴的二维纳米材料,因其独特的电子结构、优异的物理和化学性能,在复合材料领域引起了广泛的关注。
石墨烯复合材料结合了石墨烯和其他材料的优点,使得这种新型复合材料在力学、电学、热学等方面表现出色,因此具有广阔的应用前景。
本文旨在综述石墨烯复合材料的制备方法、性能特点以及在不同领域的应用研究进展,以期为石墨烯复合材料的进一步研究和实际应用提供理论支持和参考。
本文将首先介绍石墨烯及其复合材料的基本概念和特性,然后重点综述石墨烯复合材料的制备方法,包括溶液混合法、原位合成法、熔融共混法等。
接着,文章将探讨石墨烯复合材料在能源、电子、生物医学、航空航天等领域的应用研究进展,分析其在提高材料性能、降低成本、推动相关产业发展等方面的重要作用。
本文还将对石墨烯复合材料未来的研究方向和应用前景进行展望,以期推动这一领域的持续发展和创新。
二、石墨烯复合材料的制备方法石墨烯复合材料的制备方法多种多样,每一种方法都有其独特的优点和适用范围。
以下是几种主要的制备方法:溶液混合法:这是最简单且最常用的方法之一。
首先将石墨烯分散在适当的溶剂中,然后通过搅拌或超声处理使其均匀分散。
接着,将所需的基体材料(如金属氧化物、聚合物等)加入溶液中,通过搅拌或热处理使石墨烯与基体材料充分混合。
通过过滤、干燥等步骤得到石墨烯复合材料。
这种方法操作简便,但石墨烯在溶剂中的分散性和稳定性是关键因素。
原位生长法:这种方法通常在高温或特定气氛下进行,利用石墨烯与基体材料之间的化学反应,使石墨烯在基体材料表面或内部原位生长。
例如,通过化学气相沉积(CVD)或热解等方法,在金属氧化物或聚合物表面生长石墨烯。
这种方法可以得到石墨烯与基体材料结合紧密、性能优异的复合材料,但操作过程较复杂,且需要特殊的设备。
熔融共混法:对于高温稳定的基体材料,如金属或某些聚合物,可以采用熔融共混法制备石墨烯复合材料。
“两⾯神”薄膜:⼀⾯超疏⽔⼀⾯超亲⽔⾃然界中,荷叶、稻叶等材料表⾯呈现出不同超疏⽔特性。
道法⾃然,⼈们基于仿⽣策略实现了系列材料超疏⽔表⾯的构筑。
然⽽,荷叶表⾯除具有超疏⽔特性——“荷叶效应”之外,还呈现出表⾯超疏⽔、底⾯亲⽔的“两⾯神(Janus)”润湿特性。
荷叶的两⾯神润湿特性模拟荷叶表⾯这种特性进⾏具有显著润湿性差异Janus膜表⾯构筑。
近⽇,⼀个⼟⽿其—德国联合研究团队以滤纸为多孔基底,通过单⾯修饰聚⼆甲硅氧烷(PDMS)/⽆机微纳颗粒,简便构筑了具有超疏⽔/亲⽔显著润湿性差异的“两⾯神”膜。
这种Janus膜具有优异的化学稳定性、机械稳定性和柔韧性,同时保持良好的透⽓性,在伤⼝处理等⽅⾯具有较⼤的应⽤前景。
荷叶疏⽔表⾯的微观结构研究⼈员选⽤Whatman No. 1滤纸和实验室⼯程棉滤纸为基底材料,将PDMS、硅纳⽶颗粒以及玻璃微球混合均匀后采⽤喷涂技术涂覆到基底表⾯,经过120 ℃加热交联处理后PDMS共价接枝到滤纸表⾯。
该侧滤纸表⾯呈现出超疏⽔特性(接触⾓163.1°± 1.2°)。
同时,研究表明混⼊掺杂三种不同尺⼨的⽆机颗粒(9−13µm、20−60µm、数纳⽶)对于超疏⽔表⾯的构筑⼗分必要,微⽶级尺⼨和纳⽶尺度的⽆机颗粒协同提供微纳粗糙表⾯。
Janus膜的制备及表⾯形貌研究发现加热处理使得PDMS与基底产⽣共价键连接,进⼀步对“两⾯神”膜的内部结构进⾏表征,结果表明在涂层制备过程中涂层组分渗透扩散⾄多孔滤纸内部形成梯度化学改性结构;这⼀结构特性有效地保证了“两⾯神”膜的溶剂/⽔稳定性。
“两⾯神”膜基于底部保持亲⽔特性,其整体保持较⾼的吸⽔率(80 g/m2)。
基于滤纸、表⾯硅橡胶涂层组分优异的柔韧性以及基底与涂层存在共价键连接界⾯,结合⽆机微纳颗粒杂化改性,使得该“两⾯神”膜表⾯具有优异的超疏⽔润湿稳定性。
在循环弯曲以及摩擦测试后,该涂层仍能维持其优异的超疏⽔特性。
复合静电纺丝纳米纤维膜及其制备方法和应用1. 引言1.1 概述复合静电纺丝纳米纤维膜是一种由静电纺丝技术制备而成的具有高表面积和多孔结构的纳米薄膜。
该种薄膜材料具有卓越的物理、化学和生物性能,因此在过滤材料、传感器、生物医学以及能源领域等各个方面都展现出巨大应用潜力。
本文将详细介绍复合静电纺丝纳米纤维膜的制备方法和其在不同领域中的应用研究进展。
1.2 文章结构本文共分为五个部分来介绍复合静电纺丝纳米纤维膜及其相关内容。
引言部分首先对文章进行概述,并给出了本文的结构安排。
接下来,我们将介绍复合静电纺丝纳米纤维膜的制备方法,包括静电纺丝技术简介、制备步骤以及关键参数控制与优化方法等方面内容。
然后,我们将对复合静电纺丝纳米纤维膜的性能进行分析,包括结构表征与形貌观察、物理力学性质测试与分析,以及热稳定性与化学性能评估等方面。
之后,我们将详细介绍该材料在过滤材料领域、纳米传感器及生物医学应用领域以及能量存储与转换应用领域的研究进展。
最后,在结论与展望部分中,我们对本文所阐述的主要内容进行总结,并评价已取得的成就,并提出了一些建议供未来进一步开展研究。
1.3 目的本文的目的是全面系统地介绍复合静电纺丝纳米纤维膜的制备方法和其在不同领域中的应用研究进展。
通过深入分析其结构特征、性能表现以及应用前景,旨在推动该材料在过滤、传感、生物医学和能源等方面的应用发展,同时为进一步研究提供有益指导和建议。
2. 复合静电纺丝纳米纤维膜的制备方法2.1 静电纺丝技术简介静电纺丝技术是一种常用的制备纳米纤维的方法。
通过利用高电压使聚合物或溶液在电场作用下被拉伸并形成连续的纤维,最后将纤维固定在基底上形成薄膜结构。
其优点包括简单、高效和可控性强。
2.2 复合静电纺丝纳米纤维膜制备步骤复合静电纺丝纳米纤维膜的制备步骤主要包括以下几个阶段:第一步:材料准备首先,需要准备好所需的材料,包括聚合物或溶液、溶剂以及辅助添加剂(如果有)。
dpf泡棉密度-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述DPF(Disposable Particulate Filter)泡棉是一种用于空气过滤和净化的材料。
它由一系列无机纤维组成,这些纤维形成了一种密集的网状结构。
由于纤维之间的间隙非常小,可以有效地阻止微小颗粒物质和颗粒物进入空气中,从而保证室内空气的清洁和健康。
DPF泡棉密度是指单位体积内泡棉所含纤维的重量。
密度的大小直接影响着DPF泡棉的过滤效果和使用寿命。
较高的密度意味着更多的纤维被用于构成泡棉,这将显著增强其过滤能力,能够捕捉更多的微小颗粒物质和颗粒物。
同时,DPF泡棉密度的增加也将增加泡棉的厚度和重量,从而使其在过滤过程中表现出更高的耐久性。
高密度的泡棉具有更长的使用寿命,能够持久地保持其过滤效果,减少对泡棉的频繁更换和维护。
然而,过高的泡棉密度也可能导致一定程度上的阻塞和空气流动减慢。
因此,选择适当的泡棉密度非常重要,需要在过滤效果和空气流动之间做出权衡。
总而言之,DPF泡棉的密度是影响其过滤效果和使用寿命的重要因素。
适当选择合适的泡棉密度,既可以保证房间空气的清洁和健康,又能够延长泡棉的使用寿命,提高过滤效率。
随着科学技术的不断发展,我们对DPF泡棉密度的研究和应用也将越来越深入,为人们创造更健康舒适的室内环境做出更大的贡献。
1.2文章结构2 正文2.1 第一个要点2.2 第二个要点2.3 第三个要点3 结论3.1 总结3.2 结论13.3 结论2在本文中,我们将讨论dpf泡棉的密度。
为了更好地了解dpf泡棉密度的相关概念,展示文章的结构将有助于读者更清晰地理解本文所要讨论的内容。
2 正文2.1 第一个要点在本部分,我们将介绍dpf泡棉的定义和特点,以及对密度的基本概念进行解释。
同时,将详细探讨不同密度下dpf泡棉的性能和功能差异。
通过分析不同密度的dpf泡棉的实际应用案例,我们将进一步说明密度对产品的影响。
2.2 第二个要点在第二个要点中,我们将探讨dpf泡棉密度的制备方法和影响因素。
静电纺丝法制备高效空气过滤材料的研究进展刘朝军;刘俊杰;丁伊可;张建青;黄禄英【摘要】为更好地通过静电纺丝技术制备高效空气过滤材料,促进静电纺丝纳米纤维膜在高效空气过滤领域的产业化应用,全面综述了近年来国内外关于静电纺丝技术制备高效低阻和功能型高效空气过滤材料的最新研究成果.对具有球状、纳米蛛网结构的三维立体高效低阻滤材、驻极体增强高效低阻滤材,以及具有耐高温、抗菌和可降解特性的功能型滤材进行了重点介绍,并回顾了其研究进展,分析和讨论了现有研究中存在的问题和不足.认为静电纺丝纳米纤维膜具有生产工艺简单高效、结构可控、分离精度高、适用性广泛等显著优势,在高效空气过滤领域的发展和应用前景十分广阔.【期刊名称】《纺织学报》【年(卷),期】2019(040)006【总页数】9页(P133-141)【关键词】静电纺丝;空气过滤;纳米纤维;高效过滤材料【作者】刘朝军;刘俊杰;丁伊可;张建青;黄禄英【作者单位】室内空气环境质量控制天津市重点实验室,天津 300072;浙江金海环境技术股份有限公司,浙江绍兴 311817;室内空气环境质量控制天津市重点实验室,天津 300072;浙江金海环境技术股份有限公司,浙江绍兴 311817;浙江金海环境技术股份有限公司,浙江绍兴 311817;浙江金海环境技术股份有限公司,浙江绍兴311817【正文语种】中文【中图分类】TQ028.2近年来,空气污染形势日趋严峻[1],其中,环境中的PM2.5具有粒径小,能在大气中长期滞留且可远距离输送,易携带有害物质等特点[2-3],是对人类健康威胁最大、最具代表性的大气污染物[4-5],易诱发哮喘、肺癌及各种心血管疾病如高血压、心力衰竭和心肌梗塞等[6-8],还会导致现代精密制造业如大规模集成电路等产品的不良率升高。
人们研究并开发出了多种用于去除环境中细微颗粒物的方法和技术措施,其中采用纤维介质进行物理过滤的高效过滤器(HEPA)被认为是最有效、最可靠和最经济的设备[9],在医疗卫生、精细化工、高精密电子设备、食品无菌包装及航空航天等领域的应用愈来愈广。
空气净化滤材过滤性能的实验研究杨晓平【摘要】随着人类对空气洁净度要求的不断提高,空气过滤器在人们生产生活各个领域迅猛发展,已成为净化空气的重要手段,其中过滤材料性能的优劣直接影响着空气过滤器的过滤能力,本文以水刺布滤材为例,通过实验,研究分析滤材的透气率、过滤效率、过滤阻力三者之间的相互关系,实验所得结论可为今后高性能滤材开发研制提供帮助和启示.%The requirements of clean air are increasing, air filters develop rapidly in all fields of human being, they have become an important method for purifying air around us. The performance of filtration material has influence on the filtration efficiency of air-filter. In this paper, take spunlaced-nonwoven material as an example, we have studied on the relationship among permeability, filtration efficiency, resistance. The experimental conclusion could be useful for the research on the high performance of filtration materials.【期刊名称】《价值工程》【年(卷),期】2017(036)029【总页数】2页(P148-149)【关键词】无纺布;透气率;过滤效率;阻力【作者】杨晓平【作者单位】苏州经贸职业技术学院,苏州215009【正文语种】中文【中图分类】TU834.8无纺布是空气过滤的典型滤材,具有使用广泛性、技术成熟性、稳定性好等特点,制作工艺以熔喷、针刺、水刺、纺粘等工艺,经多道工序制成,与其他同级别滤材相比具有质量稳定,容尘较大、耐湿性强、寿命长等优点,无纺布是应用较早的过滤材料,技术发展成熟,生产成本低廉,近几年,市场上出现了复合无纺布,过滤效率更高。