基于静电纺丝技术的纳米纤维超滤膜的制备实例
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静电纺丝技术在纳米材料制备中的应用第一章:引言静电纺丝技术是一种利用静电力将聚合物溶液或熔体纺丝成纤维的方法。
近年来,静电纺丝技术在纳米材料制备领域中得到了广泛应用。
通过调控工艺参数和纺丝材料的性质,可以制备出具有纳米尺寸特征的纤维,这些纤维在领域中具有广泛的应用前景。
本文将介绍静电纺丝技术在纳米材料制备方面的应用,并分析其特点和优势。
第二章:静电纺丝技术的基本原理静电纺丝技术是利用静电力将聚合物溶液或熔体纺丝成纤维的一种方法。
这种技术主要包括三个步骤:溶液或熔体的供给、纺丝过程和纤维收集。
在溶液供给过程中,需要将聚合物溶液或熔体通过泵等装置均匀供给到纺丝喷头的喷孔上。
纺丝过程中,喷孔处的溶液或熔体受到高电压的作用形成静电纺丝锥,然后在电场的作用下,纺丝锥会逐渐收缩并形成纤维。
最后,纤维在纤维收集器上被固定下来。
第三章:静电纺丝技术在纳米材料制备中的应用3.1 纳米材料制备静电纺丝技术可以制备具有纳米尺寸特征的纤维,这对于纳米材料的制备非常有意义。
利用静电纺丝技术可以制备出纤维的直径在几百纳米至几微米之间的材料。
纤维的直径可以通过调节纺丝工艺参数和溶液或熔体的性质进行调控。
因此,通过改变纺丝条件和材料的性质,可以制备出具有不同直径的纳米纤维。
这种纳米纤维在微纳米器件、过滤材料、吸附材料等领域具有广泛的应用前景。
3.2 纳米复合材料的制备静电纺丝技术还可以在纳米材料制备中用于制备纳米复合材料。
通过将纳米材料与聚合物溶液或熔体进行混合,可以在纤维中均匀分散纳米颗粒。
这样制备得到的纤维具有纳米尺寸的纤维和均匀分布的纳米颗粒,可以实现材料性能的多重调控。
这种纳米复合材料在材料科学、能源领域等方面有着潜在的应用前景。
3.3 纳米纤维膜的制备静电纺丝技术还可以制备出纳米纤维膜。
纳米纤维膜具有高比表面积、高孔隙率等特点,具有广泛的应用前景。
例如,在过滤材料领域,纳米纤维膜可用于有效过滤微小颗粒物,如空气中的细菌、病毒等。
纳米纤维膜材料的制备及其过滤性能研究随着科技的不断进步和社会的发展,纳米技术成为了研究的热点领域。
其中,纳米纤维膜材料作为一种重要的纳米材料,在过滤领域具有潜力巨大的应用前景。
本文将探讨纳米纤维膜材料的制备方法以及其在过滤性能方面的研究。
一、纳米纤维膜材料的制备方法1. 电纺法电纺法是最常用的制备纳米纤维膜的方法之一。
该方法利用高电压将聚合物液体或溶液喷射成纤维,经过固化之后形成纳米纤维膜。
电纺法制备的纳米纤维膜具有高比表面积、细小的孔隙尺寸和良好的微观结构。
2. 真空过滤法真空过滤法通过将聚合物溶液放置在具有微米级孔隙的膜上,利用真空抽取溶剂,使聚合物溶液在膜上形成纳米纤维状。
真空过滤法制备的纳米纤维膜具有较高的孔隙率和良好的渗透性能。
3. 相转移法相转移法是一种通过界面活性剂调控纳米纤维的制备方法。
通过调节界面活性剂的浓度和类型,使其在水溶液-有机溶液界面产生交互作用力,从而形成纤维状的纳米材料。
二、纳米纤维膜材料的过滤性能研究1. 孔隙结构控制纳米纤维膜的孔隙结构对其过滤性能具有重要影响。
研究人员可以通过调节电纺工艺中的参数,如电压、喷丝距离和聚合物浓度等,来控制纳米纤维膜的孔隙尺寸和分布。
此外,不同的制备方法也会对孔隙结构产生影响,如真空过滤法制备的纳米纤维膜具有较大的孔隙尺寸。
2. 渗透性能研究纳米纤维膜作为过滤材料,其渗透性能是一个非常重要的性能指标。
研究人员通过测量纳米纤维膜的渗透通量和截留率来评估其过滤性能。
在研究中,可以通过调节纳米纤维膜的厚度、孔隙结构和材料表面性质等因素,来改善纳米纤维膜的渗透性能。
3. 应用研究纳米纤维膜材料具有广泛的应用前景。
在饮用水和废水处理中,纳米纤维膜可以有效去除微小的悬浮物和溶解物质。
此外,在空气过滤领域,纳米纤维膜也可以用于过滤空气中的颗粒物,提供更好的室内空气质量。
在生物医学领域,纳米纤维膜还可以应用于组织工程、药物传输等方面。
总结:纳米纤维膜材料的制备及其过滤性能研究对于开发高效的过滤材料具有重要意义。
静电纺丝纳米纤维制备技术及其应用研究随着科学技术的快速发展和产业的不断创新,纳米材料的制备和应用逐渐成为了研究的焦点。
静电纺丝纳米纤维制备技术就是一种常见的制备纳米材料的技术。
本文将对静电纺丝纳米纤维制备技术及其应用研究进行探讨。
一、静电纺丝纳米纤维制备技术静电纺丝技术是利用电场将高分子液体喷出微米甚至纳米级别纤维的一种制备技术。
静电纺丝技术制备纳米纤维在多个领域得到了广泛应用,例如纺织、生物医学、环保等领域。
静电纺丝技术的原理是将高分子液体通过一个细小的孔洞喷射出来,这个过程中,高分子液体受到外界电场的作用,会形成纤维状的微米级别的细丝。
这些细丝经过后续的处理,就能够得到纳米级别的细丝。
静电纺丝技术制备的纳米纤维具有较大比表面积、高比强度、优异的力学性能、良好的电学性质及生物相容性等优点。
静电纺丝技术制备的纳米纤维可以根据不同的材料和应用领域调整其尺寸和形貌,液态中除了高分子溶液,还可以纯化的金属溶液、无机盐溶液、碳纳米管等物质。
二、静电纺丝纳米纤维的应用研究1、生物医学领域由于纳米纤维具有高比表面积等特性,因此在生物组织工程、体内药物释放、生物传感等领域得到广泛应用。
静电纺丝纳米纤维制备的支架具有具有高比表面积、良好的生物相容性、高度的空隙率和良好的可控性等特点。
这些特点使纳米纤维支架成为了生物组织工程领域的研究热点。
纳米纤维支架通过结构的调节、复合材料制备、表面修饰等方法,可以在生物组织中实现不同的生物学功能,如增强细胞的定向生长、促进纤维组织的生长等。
静电纺丝纳米纤维制备的载药纳米材料具有良好的生物相容性和药物的缓释性能。
这种材料可作为药物释放的载体,以实现更加精准的药物治疗。
纳米纤维在其表面修饰上引入不同的生物分子,如细胞识别和粘附分子,不仅能提高纳米纤维植入后的细胞组织相容性,还可以促进细胞的黏附和增殖等。
2、纺织领域静电纺丝技术制备的纳米纤维具有高比表面积、孔隙结构和微结构控制性能等特点,因此在纺织领域应用也得到了快速发展。
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。
静电纺丝方法制备微纳米纤维材料总结静电纺丝方法是一种常用的制备微纳米纤维材料的技术,通过电场作用下的聚合物溶液或熔体,通过静电纺丝设备的喷头产生纤维,并在收集器上形成纤维膜。
此方法制备的微纳米纤维材料具有较大的比表面积、高孔隙度和优良的力学性能。
本文将对静电纺丝方法制备微纳米纤维材料的原理、工艺参数以及其应用领域进行总结。
首先,静电纺丝方法的原理是利用高电场下溶液或熔体的表面电荷受力,使其成为纤维的形态。
通过调节聚合物溶液或熔体的流变性能、电纺喷头和收集器的设计,可控制纤维的形貌、直径以及纤维间距等关键参数。
静电纺丝方法的制备过程主要包括溶液的制备、电纺设备的调试和纤维的收集等步骤。
其次,制备微纳米纤维材料时,需要注意一些关键工艺参数的选择和调节。
首先是聚合物的选择,其溶解性能和流变性能会对纤维的形貌和直径产生影响。
一般来说,高分子量和低浓度的溶液易于形成细纤维。
其次是溶液或熔体的流变性能,影响着纤维的拉伸性能和成纤性能。
选择适当的流变模型和控制流体参数,能够得到理想的纤维形态。
此外,还需要注意电纺设备参数的调整,如高电压频率、纤维收集器的距离和喷头内腔的压力等。
静电纺丝方法制备的微纳米纤维材料在多个领域具有广泛的应用。
首先,在纺织领域,这种方法被用于制备细纤维基质,用于增强材料、抗菌纺织品和过滤材料等。
其次,在生物医学领域,微纳米纤维材料被用于组织工程、药物传递和伤口修复等。
利用静电纺丝方法制备的微纳米纤维材料具有更高的比表面积,能提供更好的细胞附着和药物释放性能。
此外,这种方法还被用于能源储存和传感器等领域,通过改变纤维材料的构建方式和组分,可以制备出具有特定功能的材料。
总的来说,静电纺丝方法是一种有效制备微纳米纤维材料的技术。
通过合理选择聚合物、调节工艺参数以及应用领域的选择,可以得到具有优良性能的微纳米纤维材料。
然而,当前该方法还存在一些挑战,如纤维直径不均匀性、生产规模化难度和设备成本等。
第1篇一、实验目的1. 熟悉静电纺丝法的原理和操作步骤。
2. 掌握利用静电纺丝法制备纳米纤维的方法。
3. 分析不同参数对纳米纤维形态和性能的影响。
二、实验原理静电纺丝法是一种常用的制备纳米纤维的技术,利用高压电场使高分子溶液或熔体在喷丝头处形成细小的液滴,液滴在电场力、表面张力以及惯性力的共同作用下,拉伸形成纳米纤维。
通过控制实验参数,可以制备出具有不同直径、形态和性能的纳米纤维。
三、实验材料与设备材料:1. 聚乙烯醇(PVA)粉末2. 乙醇3. 纳米氧化锌(ZnO)设备:1. 静电纺丝机2. 电子天平3. 真空干燥箱4. 扫描电子显微镜(SEM)5. 透射电子显微镜(TEM)6. X射线衍射仪(XRD)四、实验步骤1. 配制PVA溶液:称取一定量的PVA粉末,加入适量乙醇溶解,搅拌均匀。
2. 配制纳米氧化锌溶液:称取一定量的纳米氧化锌,加入适量乙醇溶解,搅拌均匀。
3. 混合溶液:将PVA溶液和纳米氧化锌溶液按照一定比例混合均匀。
4. 静电纺丝:将混合溶液注入静电纺丝机,设置合适的电压、喷头与收集器距离等参数,进行静电纺丝。
5. 收集纳米纤维:将静电纺丝制备的纳米纤维收集在铝箔上,干燥。
6. 纳米纤维表征:利用SEM、TEM、XRD等手段对纳米纤维进行表征。
五、实验结果与分析1. SEM分析:从SEM图像可以看出,纳米纤维呈细长条状,直径在100-200nm之间,表面光滑。
2. TEM分析:从TEM图像可以看出,纳米纤维具有明显的纳米级特征,直径在30-50nm之间。
3. XRD分析:从XRD图谱可以看出,纳米纤维具有较好的结晶度,表明纳米氧化锌在纳米纤维中均匀分散。
六、讨论1. 实验结果表明,通过静电纺丝法制备的纳米纤维具有较好的结晶度和均匀的分散性,表明纳米氧化锌在纳米纤维中均匀分散。
2. 实验过程中,电压、喷头与收集器距离等参数对纳米纤维的直径和形态有较大影响。
适当提高电压和缩短喷头与收集器距离,可以制备出更细、更均匀的纳米纤维。
静电纺丝技术制备纳米纤维材料的研究与应用引言:纳米科技的快速发展带来了许多前所未有的新材料和应用。
纳米纤维材料作为一种重要的纳米材料,在各个领域展示出了广阔的应用前景。
静电纺丝技术作为一种常用的制备纳米纤维材料的方法,凭借其简单、高效、可控性强的特点,受到了广泛的关注与研究。
本文旨在介绍静电纺丝技术制备纳米纤维材料的原理与过程,并探讨其在不同领域的应用潜力。
1. 静电纺丝技术概述静电纺丝技术是一种通过高电场作用下将聚合物溶液或熔体形成纤维的技术。
其基本原理为将容器中的聚合物溶液或熔体通过尖端形成纳米尺度的液柱,然后加高电压使液柱发生弯曲,并在空气中快速固化成纤维。
通过控制溶液的流速、电压、尖端直径和距离可以调节纤维的直径和形态,实现纳米尺度下的制备。
2. 静电纺丝技术制备纳米纤维材料的优势2.1 高效而可控的纤维制备静电纺丝技术可以制备纤维直径从几纳米到几微米的范围内的纳米纤维材料。
通过调节工艺参数,能够实现对纤维直径和形态的精确控制。
这种高效而可控的纤维制备特性使得静电纺丝技术在材料科学、纺织、医疗等领域得到广泛的应用。
2.2 纳米纤维材料的独特性能由静电纺丝技术制备的纳米纤维材料具有很多独特的性能。
首先,纤维直径纳米尺度下的纳米纤维材料具有较大的比表面积,使得其在能量存储、传感器、催化剂等领域具有更好的性能。
其次,纳米纤维材料具有高强度和高可拉伸性,可用于制备高性能纺织材料、过滤器、生物医学支架等。
此外,纳米纤维材料还具有优异的透气性和防护性能,可应用于口罩、防弹材料等领域。
3. 静电纺丝技术在不同领域的应用3.1 纺织领域静电纺丝技术制备的纳米纤维材料在纺织领域具有广阔的应用前景。
其具有的高比表面积和高强度使其成为制备高性能纺织材料的理想选择。
例如,将静电纺丝纳米纤维与常规纺织纤维结合,可以制备出具有更好透气性、抗菌性和防尘性能的纺织品。
此外,纳米纤维材料还可以被用于制备高效过滤材料和防弹材料。
静电纺丝技术在纳米材料制备中的应用随着科技的进步与发展,纳米材料制备已经成为了材料领域中的一个热门话题。
作为一种新型材料,纳米材料在电子、医学、化工等领域都有着广泛的应用前景,因此,研究得到纳米材料的制备工艺和方法成为了科学家们的宝贵成果之一。
静电纺丝技术便是其中之一,它在纳米材料制备中的应用越来越受到人们的关注。
一、静电纺丝技术原理及特点静电纺丝技术,也称电纺技术,属于纳米材料制备的一种重要方法。
其基本原理是采用高电压电场作用下,将高分子聚合物喷射出来,经干燥及固化后,制成丝状纳米材料。
与传统的熔溶法、溶胶凝胶法相比,静电纺丝技术具有以下特点:1、高效性:静电纺丝技术制备的纳米材料具有高比表面积、高孔隙率、高比表面积、低密度等特点,能够充分提高材料的性能和效率。
2、易操作性:静电纺丝技术制备简单,设备成本低,能够得到均匀细长的丝状纳米材料。
3、多功能性:静电纺丝技术还能够制备多种结构、形态的纳米材料,例如:纳米纤维、纳米颗粒、纳米膜等。
二、静电纺丝技术在医学领域中的应用1、纳米材料骨修复材料随着年龄的增长,人体骨质疏松、骨折现象逐渐增多,其中还包括很多年轻人的骨折。
现代医学提出了纳米材料骨修复材料,它在一定的条件下,能够有效的修复受损的骨头,并促进骨头生长。
静电纺丝技术便是制备该材料的一种有效方法。
2、人造人体器官在人类器官捐献数量严重不足的情况下,人造人体器官的需求量逐渐增大。
纳米材料以其独特的优点--高比表面积、高比表面积、低密度,成为了人造人体器官的主要构造材料。
而静电纺丝技术也是制备该材料的主要方法之一。
三、静电纺丝技术在电子领域中的应用1、纳米电极材料静电纺丝技术能够制备出高比表面积、高微孔密度、低密度、高导电性、高稳定性的电极材料。
而电极材料能够解决传统电子元器件中电性能和外观挂钩的难题,极大的提升电子器件的性能和效率。
2、纳米传感器静电纺丝技术制备的纳米传感器,其灵敏度很高,能够检测到较低浓度或微量的气体和液体,能够被广泛的应用于空气污染、食品安全、医疗及生物领域等。
静电纺丝技术及纳米材料制备静电纺丝技术是一种常用于制备纳米材料的技术,通过将聚合物或其他材料溶液喷射至高压电场中,利用静电力将溶液中的纳米颗粒排列成纤维。
这种简单而高效的技术被广泛应用于纳米材料制备、纤维加工、医学及组织工程等领域。
一、静电纺丝技术的工作原理静电纺丝技术利用静电力将溶液中的纳米颗粒从尖端喷射出来,形成纤维。
其工作原理可以概括为以下几个步骤:1. 溶液制备:首先,需要将所需材料溶解于适量的溶剂中,形成所谓的电纺溶液。
这种溶液应具有适当的黏度和表面张力,以便在电场中形成稳定的纳米纤维。
2. 喷射过程:将电纺溶液注入一个特定的喷射器中,通过控制喷射器的速度和电压,调节纤维的形状和直径。
在喷射的过程中,静电力使得溶液中的纳米颗粒向喷射器尖端聚集和喷射出来,最终形成纤维。
3. 固化处理:将喷射出的纤维置于适当的固化条件下,使纳米颗粒聚合并形成稳定的纤维结构。
常见的固化方式包括热处理、紫外线辐射、化学反应等。
二、静电纺丝技术的优势静电纺丝技术具有以下几个重要的优势,使得其成为一种广泛应用于纳米材料制备领域的关键技术:1. 简单易行:相比于其他纳米材料制备技术,静电纺丝技术仪器简单,操作也相对容易。
不需要复杂的设备和条件,可以在常规实验室中进行。
2. 纳米纤维可调性好:静电纺丝技术可以通过调节溶液的组分、浓度、喷射参数等,灵活控制纤维的直径、形状和结构,从纤维级别实现对纳米材料性能的调控。
3. 快速、高效:静电纺丝技术制备纳米纤维的速度非常快,可以在几分钟内获得大量的纳米纤维。
同时,纤维的制备过程中不需进行复杂的加热或冷却操作。
4. 对多种材料适用性强:静电纺丝技术可用于多种材料的制备,包括聚合物、金属、无机材料等。
因此,它具有广泛应用的潜力。
三、纳米材料在各个领域的应用纳米材料由于其独特的特性和结构,被广泛应用于各个领域。
利用静电纺丝技术制备的纳米材料具有纤维状结构,为纳米材料的应用提供了更多可能性。
静电纺丝技术及纳米材料制备静电纺丝技术是一种制备纤维材料的方法,通过利用静电力将聚合物溶液或熔融聚合物纺丝,形成纤维结构。
这种技术具有简单、高效、低成本等优点,被广泛应用于纺织、医疗、能源存储等领域的纤维材料制备中。
一、静电纺丝技术原理静电纺丝技术基于静电力的作用原理。
当电荷分布不均匀时,电荷会在物体表面产生电场,电荷越多,电场越强。
在静电纺丝中,聚合物溶液或熔融聚合物通过电极以高压喷射出来,并受到地板或收集器等静电场的作用,使聚合物形成纤维状结构。
当喷射的溶液或熔融物靠近地面或收集器时,由于电场的作用,产生电荷的重新分布,使得纤维形成。
整个过程可以分为充电、喷射、伸长和固化等阶段。
在静电纺丝过程中,有几个关键参数需要控制,包括喷丝液体的浓度、电压和喷丝距离。
喷丝液体的浓度决定了溶液或熔融物的黏度和流动性,如果浓度过高,会导致喷液团块的形成,影响纤维的质量,如果浓度过低,则纤维容易断裂。
电压的选取与纤维直径有关,通常较高的电压可获得较小直径的纤维。
喷丝距离也会影响纤维的形成,过大的距离会导致纤维断裂,过小的距离则可能引起纤维交织。
静电纺丝技术依赖于材料的流动性和电荷传输能力。
通常使用具有高分子链段的聚合物作为溶液或熔融物,这些高分子具有良好的流动性和很强的电荷传导性,有利于纤维的形成。
二、纳米材料制备纳米材料是具有粒径在1-100纳米之间的材料,具有许多特殊的物理、化学和力学特性,在纳米科技领域具有广泛的应用前景。
纳米材料的制备方法多种多样,其中静电纺丝技术是一种高效、简单且可量产的制备方法。
使用静电纺丝技术制备纳米材料可以通过多种途径实现。
一种方法是在聚合物溶液中加入纳米粒子,使得纳米粒子在静电场作用下与聚合物一起喷射形成纳米复合纤维。
这种方法可以制备纳米复合材料,具有纳米尺度的颗粒分布和增强的力学性能。
另一种方法是利用静电纺丝技术直接制备纳米纤维。
通过调整聚合物溶液中的高分子链段长度和浓度,可以获得直径在几十纳米以下的纳米纤维。
2021.02科学技术创新静电纺丝法制备NaSrBO 3:5%Eu 3+纳米纤维及发光特性张渤琦李霜*(长春理工大学理学院,吉林长春130022)1概述近几年,稀土发光材料在照明、显示和光通信等领域中获得了广泛的研究与应用[1,2]。
第四代WLED 光源具有效率高、使用寿命长和环保等优点,是传统白炽灯和荧光灯的理想替代品[3]。
它是通过“荧光转换”来实现的,这标志着白光可以由黄色的Y 3Al 5O 12:Ce 3+(YAG:Ce)荧光粉封装在蓝色(460nm )InGaN 芯片上来实现。
然而由于其光谱中缺乏红光部分,所呈现出的“冷白”光具有低的显色指数(CRI <80)[4-5]。
因此,这些缺点限制了它作为照明光源的广泛商业化。
所以红色的荧光材料引起了研究者们的热潮[6-8]。
三价Eu 3+稀土离子的特征发射在615nm 左右,可以有效的弥补白光中缺乏的红光部分。
静电纺丝法是可以直接并且连续制备聚合物纳米纤维的工艺方法[9-10],具有易操作,效率高,可控性高等优点,其制备的一维纳米纤维具有合成条件低、性能优越等特点,成为制备稀土发光材料的重要方法之一[11-12]。
在本文中,我们利用静电纺丝技术结合高温煅烧工艺制备了NaSrBO 3:5%Eu 3+纳米纤维,对合成产物的结构、形貌及发光特性进行了研究。
2实验2.1实验原料硝酸钠(NaNO 3,99%,阿拉丁试剂);硝酸锶(Sr(NO 3)2,99%,阿拉丁试剂);硝酸铕(Eu (NO 3)3,99.9%,阿拉丁试剂);硼酸(H 3BO 3,99.5%,北京化工厂);(聚乙烯基吡咯烷酮PVP ,99%,阿拉丁试剂);以上试剂均未进一步纯化。
2.2NaSrBO 3:5%Eu 3+纳米纤维的制备采用静电纺丝技术和高温烧结工艺对NaSrBO 3:5%Eu 3+纳米纤维进行了制备。
具体制备流程如图1所示。
将NaNO 3、Sr(NO 3)2、H 3BO 3和Eu(NO 3)3试剂按Na:Sr:B:Eu=1:1:1:0.05摩尔比进行称量,将混合后的粉末加入2ml 去离子水中,加热至60℃并搅拌至完全溶解。
静电纺丝方法制备纳米纤维的研究与应用纳米技术是一种兴起的新兴技术,其主要应用于生物医学、纺织、环境保护等领域。
在这些领域中,纳米纤维是最基本的材料之一。
静电纺丝方法制备的纳米纤维具有极细的直径、高比表面积和较佳的材料特性,因此广泛应用于生物医学、化学、环境保护、电子器件制备等领域。
一、静电纺丝方法制备纳米纤维的基本原理静电纺丝方法可以说是一种从流体中制备高性能的纳米纤维的过程。
其基本原理为,通过电荷作用使流体中的高分子物质形成纳米级别的纤维。
静电纺丝方法制备纳米纤维的流程一般为:首先将聚合物连续加热到熔态,然后以恒定的速度使其流动,同时通过千伏级别的静电场进行辊压拉伸,使得聚合物在电场作用下形成不连续的固态纤维,最终形成具有纳米尺度的单纤维。
二、静电纺丝方法制备纳米纤维的特点1. 直径控制能力强:静电纺丝方法能得到直径在数十纳米到几微米范围内的纤维。
通过控制不同参数,如聚合物质量浓度、静电场强度、药物和掺杂物质量等,可以调节纳米纤维的直径。
2. 表面积大:由于纳米纤维表面积大,因此也有更好的化学反应能力和更好的生物相容性能。
这使得静电纺丝方法制备的纳米纤维在生物医学、化学、环境保护、电子器件制备等领域有广泛的应用。
3. 应用领域广泛:静电纺丝方法制备的纳米纤维可以应用于生物医学、化学、环境保护、电子器件制备等领域。
例如,用纳米纤维材料制备的各种生物传感器,可以应用于生物医学中的蛋白质浓度检测、细胞的迁移和治疗、食品、水中有害物质的检测等;同时,也可用来制备气体过滤、滤清、电池、涂层等应用。
三、静电纺丝方法制备纳米纤维的进展与应用随着纳米技术的不断发展,静电纺丝方法制备纳米纤维应用领域也在不断扩大。
在生物医学领域,纳米纤维被应用于人工皮肤、载药纳米纤维包含药物和生物相容性好等领域;在环境保护领域中,纳米纤维可被应用于过滤、内衬、捕获有机物和微生物的技术领域等;在电子器件制备领域中,可以将纳米纤维用于液晶屏幕的增强光、锂离子电池的电极、超级电容器、燃料电池、传感器、防伪技术和防盗技术等方面的应用。
静电纺丝纳米纤维在过滤材料中的应用研究进展I. 概览随着科技的不断发展,静电纺丝纳米纤维作为一种新型的过滤材料受到了广泛关注。
静电纺丝纳米纤维具有尺寸均匀、比表面积大、孔隙结构可控等优点,因此在空气过滤、水过滤、生物膜等领域具有广泛的应用前景。
本文将对静电纺丝纳米纤维在过滤材料中的应用研究进展进行综述,以期为相关领域的研究和应用提供参考。
首先静电纺丝纳米纤维在空气过滤方面的应用已经取得了显著的成果。
研究人员通过改变静电纺丝过程中的参数,如电场强度、电流密度、纺丝温度等,成功制备出具有不同孔径分布和表面化学性质的纳米纤维。
这些纳米纤维可以有效地去除空气中的颗粒物、病毒、细菌等污染物,从而提高空气质量。
此外静电纺丝纳米纤维还可以作为活性炭等传统空气净化材料的载体,进一步提高其吸附性能。
其次静电纺丝纳米纤维在水过滤方面的应用也日益受到重视,研究人员发现,利用静电纺丝技术制备的纳米纤维具有良好的疏水性和亲水性,可以在水中形成稳定的悬浮液,实现高效的水处理。
同时由于纳米纤维的孔径大小可控,因此可以根据水质要求选择合适的纳米纤维进行处理,从而实现高效、低耗的水净化。
此外静电纺丝纳米纤维还可以与其他水处理材料(如活性炭、光催化材料等)复合使用,进一步提高水处理效果。
静电纺丝纳米纤维在生物膜领域的应用也具有很大的潜力,生物膜是一种广泛应用于水处理、气体分离等领域的重要膜材料,而静电纺丝纳米纤维可以作为生物膜的重要组成成分之一,提高生物膜的稳定性和选择性。
研究人员已经成功地将静电纺丝纳米纤维与微生物菌种相结合,制备出具有良好性能的生物膜过滤器。
这种过滤器可以有效地去除水中的有机污染物、重金属离子等有害物质,为水处理提供了一种新的思路。
静电纺丝纳米纤维在过滤材料中的应用研究取得了一系列重要进展,为空气过滤、水过滤、生物膜等领域的发展提供了有力支持。
然而目前的研究仍存在一些问题,如纳米纤维的制备工艺尚不完善、性能评价方法不够成熟等。
静电纺丝法制备聚丙烯腈/聚醋酸乙烯酯复合纳米纤维膜*高大伟,王清清,魏取福,蔡以兵,乔 辉,徐凤凤(江南大学生态纺织教育部重点实验室,无锡214122)摘要 采用静电纺丝法制备了聚丙烯腈(P A N)/聚醋酸乙烯酯(P VA c)复合纳米纤维膜。
利用原子力显微镜(A FM )、电子显微镜(SEM )分析了纤维的直径分布、整体形貌及单根纳米纤维的表面形貌;利用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)分析了PA N 、P AN /PV A c 、PV A c 纳米纤维膜的化学组成;同时借助热重(T G)分析了PV Ac 的加入对复合纤维膜热性能的影响。
结果表明,当m (PA N)B m (P V Ac)=5B 5、质量分数为10%时,所得纤维膜最有利于制备聚合物电解质膜;PA N 与PV Ac 之间产生配位键,从而提高了纤维膜的热性能。
关键词 聚丙烯腈 聚醋酸乙烯酯 静电纺丝 复合纳米纤维 聚合物电解质中图分类号:T Q 342+.39 文献标识码:AFabrication of PAN/PVAc Composite Nanofibers Membrane through ElectrospinningGA O Daw ei,WANG Qingqing,WEI Qufu,CA I Yibing,QIAO Hui,XU Fengfeng(K ey L abo rato ry of Eco -T ex tile of M inistr y o f Educat ion,Jiang nan U niver sity,Wux i 214122)Abstract PA N/P VA c composite nanofiber s membr ane w as fabricated v ia electr ospinning.A F M and SEMw ere used to investig ate the distr ibution and ov erall mor pholog y of nanof iber membrane as w ell as the sur face mor -pho lo gy of sing le specific nanofiber.FT-IR and T G w ere employ ed to study the molecular str uctur e and the heat r e -sistance pro per ties,r espectiv ely.T he results sho w that w hen t he weight ratio o f P AN /PV A c is 5B 5and the mass fr action is 10%,the membrane fabricated is mo st favo rable for po lymer electro lyt es.T he heat r esist ance of nanofiber s membrane is impro ved because o f the pr esence o f new chemica l bond.Key w ords PA N ,P V Ac,electro spinning,composite nano fibers,polymer electro ly te*教育部博士点专项基金(20090093110004);新世纪优秀人才计划(N CET -06-0485)高大伟:男,1983年生,博士研究生,研究方向为功能性复合纳米材料 魏取福:通讯作者,教授,主要从事功能纺织品的研究 E -mail:qfwei@jiang 0 引言聚合物锂离子电池是隔膜/电解质一体化的一种新型锂离子电池,具有高电压、高比能量、长循环寿命、清洁无污染、可薄形化和任意形状化等优点[1],不会产生漏液与燃烧爆炸等安全问题[2],成为新一代锂离子电池的发展方向。