静电纺丝法制备胆固醇-g-聚乳酸液晶/聚乳酸复合纳米纤维膜
静电纺丝法制备聚乳酸多孔纤维膜影响因素的研究【文献综述】
毕业设计文献综述纺织工程静电纺丝法制备聚乳酸多孔纤维膜影响因素的研究一、前言部分文章综述了聚乳酸和聚吡咯的性质及其研究发展的现状。
通过对左旋聚乳酸进行静电纺丝,在制备出的纳米纤维毡上,包覆生物相容性良好的聚吡咯,从而得到可在体内安全降解的导电聚合物,尝试开拓一条导电聚合物在生物组织工程上的新道路。
1.1聚乳酸日益增长的环保意识和能源紧缺引起了人们对生物可降解材料研究、开发及应用的重视。
聚乳酸(PLA)是一种可生物降解的合成高聚物,以玉米为原料,通过化学纤维纺丝加工可以得到PLA 纤维。
PLA 因其生态环保性,这种新型纤维材料已经得到了纺织界的高度关注。
PLA由于具有良好的生物相容性、溶解性能和降解物无毒等特征[1]。
因此,在医疗、制药方面已得到广泛应用,被制成可吸收医用缝合线,外科植入材料、药物控制释放的载体、人工血管、止血剂等材料。
聚乳酸可由单体乳酸环化二聚成丙交酯,再由丙交酯开环聚合而成。
也可由乳酸直接聚合得到。
至今,聚乳酸已经能够同普通高分子一样进行各种成型加工,其制备的各种薄膜、片材、纤维经过热成型、纺丝等二次加工后在纺织、包装、农业、医疗卫生、日常生活用品等领域取得了日益广泛的应用,被称为最有前景的“绿色塑料”。
为了改善聚乳酸的性能,拓宽聚乳酸的应用,目前除了筛选合适的制备方法外,还通过复合材料性能互补的原理,将聚乳酸与另一种高聚物共混复合,以改善聚乳酸的性能。
1.2聚吡咯聚吡咯是芳杂环导电聚合物,可通过吡咯单体氧化聚合得到。
氧化剂通常为三氯化铁、过硫酸铵等。
聚吡咯(PPy) 是典型的导电高分子,具有导电率高、易于制备及掺杂、较高的稳定性、电化学可逆性强等特点。
它作为一种新型生物材料,得到了越来越广泛的重视和研究。
具有生物相容性的导电聚吡咯在生物传感器、神经修复等方面已有广泛的应用,而导电聚吡咯的另一重要用途是作为导电基质对细胞施加电刺激。
目前,模拟的生理电刺激已经证实对细胞行为有重要的意义,如神经细胞的定位和迁移,纤维原细胞的粘附和增殖等[2]。
静电纺丝技术的原理与纳米纤维制备方法
静电纺丝技术的原理与纳米纤维制备方法静电纺丝技术是一种常用于制备纳米纤维的方法,通过利用静电力将聚合物材料从液态转变为纤维状,具有较高的纤维直径可调性和良好的纤维组织结构控制能力。
本文将介绍静电纺丝技术的原理以及常用的纳米纤维制备方法。
一、静电纺丝技术的原理静电纺丝技术是利用静电力将高分子溶液或熔融物质直接纺丝成纤维的一种制备方法。
该技术基于静电现象,通过将高电压施加于过程中的高分子溶液或熔融物,使其电荷不平衡,形成电场分布。
当电场强度超过材料的电离场强度时,分子将逐渐变成带电的纳米尺寸细丝。
最后,带电的纤维在电场的作用下逐渐伸长并凝固成固态纤维。
静电纺丝技术的关键参数包括高电压、喷丝间距和收集距离。
高电压可以产生强大的静电力,促使溶液中的聚合物形成细丝。
喷丝间距决定了纤维形成的方式和纤维直径。
收集距离可以影响纤维凝固形态和纤维排列结构。
静电纺丝技术的原理简单而直观,适用于制备各种类型的纳米纤维材料,因此在纳米材料制备领域具有广泛的应用前景。
二、常用的纳米纤维制备方法1. 单向静电纺丝法单向静电纺丝法是静电纺丝技术中最基本、最常用的制备方法之一。
在该方法中,高电压施加于旋转的喷丝头和静置的收集器之间,通过控制高电压和喷丝间距,可以得到直径均匀、纤维排列有序的纳米纤维。
2. 多向静电纺丝法多向静电纺丝法在单向静电纺丝法的基础上进行了改进,通过使用多根喷丝头和多个收集器,使得纤维的纺织方向更加多样化。
这种方法可以制备出多孔的纳米纤维薄膜,应用于过滤、分离和组织工程等领域。
3. 旋转盘静电纺丝法旋转盘静电纺丝法是利用旋转盘上的多个喷丝孔,将高分子溶液均匀喷洒在盘面上,通过旋转盘和静电作用将纤维逐渐形成。
这种方法制备的纳米纤维表面光滑均匀,适用于电子器件、传感器和催化剂支撑材料等领域。
4. 共喷纺丝法共喷纺丝法是在静电纺丝过程中,将两种或多种不同的高分子溶液或熔融物质通过不同的喷丝孔同时喷射到收集器上。
静电纺丝技术制备聚合物纳米纤维膜的研究
静电纺丝技术制备聚合物纳米纤维膜的研究聚合物纳米纤维膜是一种新型的材料,由于其具有优异的物理和化学性质而受到越来越多的关注。
目前,研究人员开展了大量的工作,以开发制备这种材料的新方法。
静电纺丝技术是一种被广泛应用于聚合物纳米纤维膜制备的方法。
该方法以高压静电场为驱动力,通过将聚合物分子从液态转变为固态,从而制备具有纳米级尺度的聚合物纤维。
本文将介绍静电纺丝技术制备聚合物纳米纤维膜的原理、优点以及应用。
一、静电纺丝技术的原理静电纺丝技术是指将含有聚合物溶液的“滴”,通过高压静电场的作用,使溶液从液态转变为纳米级尺度的聚合物纤维的过程。
该技术涉及两个相反的过程:传输和荷电。
在传输过程中,溶液从喷嘴中被喷出,形成溶液“滴”,然后通过高压静电场的作用,这些滴获得了荷电,移动到地面或由电极吸附。
在荷电过程中,因为这些荷电粒子被静电力所吸引,所以它们沿着高压电极向下运动。
当这些荷电粒子接近到一定距离,它们之间的静电引力就足以克服表面张力,形成纳米级尺度的聚合物纤维。
二、静电纺丝技术的优点制备聚合物纳米纤维膜的传统方法包括溶液浸渍、熔融拉伸等技术,但这些方法都存在着一些局限性,如工艺复杂、成本高等。
相比之下,静电纺丝技术具有如下优点:1.高效性:该技术可在较短时间内制备大量的纳米级聚合物纤维,并可实现连续性生产。
2.灵活性:静电纺丝技术可以制备出不同形态、大小和形状的聚合物纳米纤维。
3.高质量:该技术制备的聚合物纳米纤维具有高度纯度、尺寸一致性好和结构紧密等特点,使其应用广泛。
三、聚合物纳米纤维膜的应用聚合物纳米纤维膜由于其纳米级尺度的尺寸和优良的物理化学性质,在多个领域中都有着广泛的应用。
下面简要介绍其主要应用领域。
1.过滤和分离领域:聚合物纳米纤维膜由于其纤维间距非常小,同样尺寸的纳米级颗粒、蛋白质等大分子物质可以被过滤掉,这使其在液体过滤和气体过滤领域有广泛的应用。
2.生物医学领域:在不同细胞之间建造三维聚合物纳米纤维膜支架,使得细胞能够依附并形成新的组织,有利于修复受损的组织和器官。
制作静电纺丝纳米纤维膜的方法
制作静电纺丝纳米纤维膜的方法
制作静电纺丝纳米纤维膜的方法通常包括以下步骤:
1. 材料准备:准备需要制作纳米纤维膜的聚合物溶液,通常使用聚合物如聚乙烯醇(PVA)或聚丙烯酸甲酯(PMMA)等。
将聚合物溶解在合适的溶剂中,通常使用有机溶剂如甲醇、乙醇或氯仿等。
2. 水平拉丝机构设置:准备静电纺纺丝的装置,通常使用一台水平拉丝机。
将拉丝机的电极设置好,一个电极位于正极,一个电极位于负极,之间形成高电场区域。
3. 拉丝过程:将聚合物溶液放置在注射器或喷嘴中,调整流速和电压,控制纤维直径和丝密度。
通过操纵注射器或喷嘴位置,使溶液在高电场区域中流动,产生电荷分离和拉伸,从而形成纤维。
4. 收集纤维膜:将纤维膜在静电纺设备的收集器上收集。
通常使用平板、转鼓或旋转收集器来收集纤维膜。
5. 干燥处理:将收集到的纤维膜进行干燥处理,以去除残留的溶剂并增强纤维膜的稳定性。
以上步骤仅为一般的制作方法,实际操作时可能会根据具体的材料和设备进行调整和优化。
静电纺丝法制作纳米纤维膜具有简单高效、成本低廉等优点,是目前常用的方法之一。
静电纺丝制备多级结构微纳米纤维及其应用研究
静电纺丝制备多级结构微纳米纤维及其应用研究赵勇,北京航空航天大学化学与环境学院摘要:静电纺丝技术是一种简单、通用、灵活的制备具有复杂结构与组成的微纳米纤维材料的有效的方法。
本文首先介绍了静电纺丝领域近年来的发展和存在的一些问题,然后介绍了本课题组近年来的一些相关工作。
主要包括利用静电纺丝技术可控制备一维多级结构微纳米纤维材料,并利用材料本身的化学性质和结构特性开发其在特殊浸润性、吸附分离、储能、催化等方面的应用。
最后,对该领域进行了展望。
1.前言自然界众多生物纤维材料都具有复杂的多级微纳米结构,这些微纳结构不仅呈现了丰富多彩的几何构型,更重要的是它们所表现出的许多独特的生物功能。
例如,蜘蛛丝为何高强黏弹?北极熊等耐寒动物的毛发为何保暖性能优异?随着科学技术的发展,这些谜底已经被渐渐解开:材料的微观结构与其宏观性质存在着至关重要的关系。
道法自然,从自然界中获得灵感,是科研工作者制备新型功能材料的最有效途径之一[1]。
静电纺丝法是一种自上而下的微纳米纤维材料加工方法,与传统超细纤维制备方法相比,静电纺丝技术具有明显的简易性、易操作性和普适性,它适用于广泛的高分子材料体系,可以制备出各种形貌结构的纤维。
经过近二十年的深入研究,静电纺丝技术已经从最初的几种简单聚合物溶液和熔体纺丝扩展到不同的高分子体系至聚合物/无机材料复合体系,在结构上也从最初的简单的柱状实心结构发展到复杂的表面或内部多级结构[2-4]。
目前,许多聚合物都可以通过电纺得到超长的微米至纳米级的纤维,而有机小分子或无机材料也可以通过与适当聚合物的掺杂从而得到杂化材料的复合纳米纤维。
这种方法简单快速,一步既可得到大面积的纳米纤维,是一种十分经济有效的一维纳米材料制备的新方法。
电纺法与溶胶-凝胶法或煅烧、原位反应等后处理技术结合,还可以用于制备无机氧化物纤维、金属纤维等等。
国内科研工作者在该领域作出了大量工作,吉林大学王策小组在制备无机/聚合物功能纤维材料方面做了许多杰出的工作[5-7]。
静电纺丝技术制备纳米纤维膜研究
静电纺丝技术制备纳米纤维膜研究纳米材料在科技领域有着广泛应用,其中纳米纤维膜是一种重要的纳米材料。
静电纺丝技术是制备纳米纤维膜的一种常见方法,下面将详细介绍静电纺丝技术制备纳米纤维膜的原理、优势和应用。
一、静电纺丝技术的原理静电纺丝技术又称为电纺法、纺织电晕法等,是一种制备高分子材料纳米纤维膜的方法。
该技术使用高压电场使稀溶液产生强烈的电荷,经过过度拉伸后会产生电极化、沉积和电晕等现象,最终将溶液转变为具有纳米级直径的纤维。
静电纺丝技术的制备过程主要分为三个步骤:①将高分子溶解于有机溶剂中,制备出高分子稀溶液;②通过静电势场,将稀溶液产生电极化和增加表面能;③将带电的液滴通过冷凝作用凝聚成为纳米纤维膜。
二、静电纺丝技术的优势(1)高纳米纤维膜产量:静电纺丝技术可以同时制备多个纳米纤维膜,可大幅提高产量。
(2)低成本、高效率:静电纺丝技术制备的纳米纤维膜采用的有机溶剂可以再生利用,不仅成本低,而且制备速度非常快。
(3)纳米纤维膜直径可调:可以通过调节静电场、流量、距离和喷嘴的直径等参数,控制纳米纤维膜的大小,进一步优化纳米纤维膜的性质。
三、静电纺丝技术的应用(1)纳米滤膜:静电纺丝技术可以制备出高效纳米滤膜,例如空气过滤器和水处理过滤器等。
(2)纳米材料:纳米纤维膜可以用于制备纳米材料,例如非常完美的是一簇具有纤维维度的SiO2微晶。
(3)医用纱线:静电纺丝技术可以制备含有药物的医用纱线,用于缓释药物,使药物更加高效和准确。
总之,静电纺丝技术作为制备纳米纤维膜的一种常见方法,具有优越性能,并有着广泛的应用前景。
在未来的生产和科研中,这种技术将大大促进纳米材料的发展和应用。
静电纺丝制备聚合物纳米纤维膜的研究
静电纺丝制备聚合物纳米纤维膜的研究纳米科技的发展引发了对纳米材料的广泛关注。
纳米纤维膜由于其良好的性能被广泛用于燃料电池和生物医学等领域。
静电纺丝技术作为一种独特的制备纳米纤维膜的方法,凭借其简单易操作、成本低廉的优点,被广泛应用于纳米材料的制备中。
本文将介绍静电纺丝技术和静电纺丝制备聚合物纳米纤维膜的研究进展。
一、静电纺丝技术静电纺丝是一种利用电场将高分子聚合物纺成纳米级高分子纤维的工艺。
该工艺分为溶液静电纺丝和熔融静电纺丝两种类型。
溶液静电纺丝主要是将溶解在有机溶剂中的聚合物通过静电纺丝装置进行喷枪淋浆、电荷均匀化和纤维拉伸加工,形成纳米级的高分子纤维。
熔融静电纺丝则是将熔融的高分子材料通过静电纺丝装置进行电荷均匀化和纤维拉伸加工,形成纳米级高分子纤维。
二、静电纺丝制备聚合物纳米纤维膜的研究进展随着纳米科技的发展,静电纺丝制备聚合物纳米纤维膜在材料科学、生物医学等领域得到了广泛应用。
下面将介绍四个方面的静电纺丝制备聚合物纳米纤维膜的研究进展。
1. 聚合物材料的选择聚合物材料的选择是静电纺丝制备聚合物纳米纤维膜的关键。
通常选择的聚合物材料包括聚乳酸、聚酯、聚丙烯酸、聚苯乙烯等。
这些聚合物材料有良好的可纺性、生物相容性和耐久性,并能够制备出高质量的聚合物纳米纤维膜。
2. 溶液电导率的控制溶液电导率是影响聚合物纳米纤维膜形态的主要因素之一。
电导率的增加会导致电荷的不均匀分布和纤维的跳跃现象。
因此,控制溶液电导率是制备高质量聚合物纳米纤维膜的重要手段之一。
3. 后处理技术静电纺丝制备的聚合物纳米纤维膜具有良好的形态和性能,但由于其表面积大和纳米级孔隙率高,会导致纤维膜对周围环境的敏感性增加。
为了改善聚合物纳米纤维膜的稳定性和使用寿命,需要对其进行后处理。
目前常用的后处理技术包括等离子体处理、UV辐射、热处理等。
4. 应用领域静电纺丝制备的聚合物纳米纤维膜在能源领域、生物医学领域和环境领域等方面得到了广泛应用。
静电纺丝制备醋酸纤维素_γ-聚谷氨酸共混纤维膜及性能研究
静电纺丝制备醋酸纤维素/γ-聚谷氨酸共混纤维膜及性能研究Preparation and Performance of Cellulose Acetate/γ-Poly(glutamic acid) Electrospun Fibrous Membranes作者姓名:侯晓晨专业名称:高分子化学与物理指导老师:江东教授学位类别:理学硕士论文答辩日期:2018年5月30日授予学位日期:2018年月日中文摘要静电纺丝是一种制备高分子纳米纤维的技术,其设备简单,易于操作,纤维产率较高,在应用上具有很大的优势。
近年来,随着纳米技术的发展,纳米纤维在药物缓释、过滤材料、防护材料、光电材料等领域均有应用,因而广受研究者们的关注。
本文首次将静电纺丝技术与植物生长结合,设计出一种有益于植物生长的新型功能性电纺复合纤维膜。
本文采用静电纺丝技术,立足应用于植物生长的需要,选择生物相容性良好的醋酸纤维素为基体材料,将γ-聚谷氨酸添加到醋酸纤维素中,制备了醋酸纤维素/γ-聚谷氨酸共混纤维膜。
然后再通过添加纳米粒子对醋酸纤维素/γ-聚谷氨酸共混纤维膜功能化,并研究了体系中聚合物组成以及纳米粒子的添加量对纤维的表面形貌、化学组成成分、性能以及对植物生长的影响。
研究工作主要分为以下几个部分:首先将醋酸纤维素(CA)和γ-聚谷氨酸(γ-PGA)按不同比例共混于乙酸/水(v/v=7:3)混合溶剂中,利用静电纺丝的方法制备CA/γ-PGA共混纤维膜,并通过扫描电子显微镜(SEM)、单纤强力机、傅里叶红外光谱仪、表面接触角测定仪、差示扫描量热仪以及热重分析仪表征CA/γ-PGA共混纤维膜的各项性能。
结果表明改变醋酸纤维素、γ-PGA之间的质量比,不仅会影响纤维的形貌和直径,也会对纤维的亲水性和力学性能、热学性能产生影响。
最终确定了纺丝的最佳条件:溶液的质量分数为10%、CA/γ-PGA的质量比为7/3、电压20kV。
然后采用共混法将TiO2纳米颗粒、ZnO纳米颗粒添加到CA/γ-PGA电纺溶液中,通过静电纺丝法制备了不同质量分数的TiO2-CA/γ-PGA纤维膜和ZnO-CA/γ-PGA纤维膜,并测试纤维的形貌,纤维膜的理化性能,力学性能、亲疏水性和热学性能等。
静电纺丝技术制备纳米纤维膜的研究
静电纺丝技术制备纳米纤维膜的研究随着科技的不断发展,我们的生活中出现了越来越多的高科技产品。
其中,纳米材料是近年来备受关注的一种材料,因为它具有独特的物理和化学性质,具有广泛的应用前景,尤其是在医学、环保和能源等领域。
纳米纤维膜就是纳米材料的一种,它由纳米级直径的纤维组成,具有较大的比表面积和特殊的物理、化学性质。
本文将重点关注静电纺丝技术制备纳米纤维膜的研究。
一、静电纺丝技术的原理静电纺丝技术是一种通过静电力将聚合物液滴拉成纤维的技术。
该技术的原理是利用高电场或者静电场的作用下,将聚合物液体(或溶胶)通过微型喷嘴高速喷出,然后在飞行过程中被拉伸成纤维。
在空气中,由于液滴表面带有电荷,因此液滴在飞行过程中受到一个静电场的作用,使得表面电荷分布不均,造成了液滴内部的拉伸和电荷的再分布。
这种电荷分布在液滴各处都不同,从而使得液滴逐渐成为了一个不规则的形状,最后拉成了一个纤维。
二、静电纺丝技术制备纳米纤维膜的优势相较于传统的制备材料的方法,静电纺丝技术制备纳米纤维膜有以下的一些优势:1、材料易得:静电纺丝的材料可以是各种聚合物,包括天然聚合物和合成聚合物,为制备不同艺术品提供了很大的便利。
2、适用范围广:静电纺丝技术不仅适用于制备聚合物纳米纤维膜,同时也可用于生命科学和药物分子的制备。
3、控制性能优良:静电纺丝技术可在控制的条件下制备纳米纤维膜,从而使得材料的柔软度、强度、厚度、直径、形状等物理化学性质都可以进行调整。
三、静电纺丝技术制备纳米纤维膜的应用静电纺丝技术制备的纳米纤维膜由于具有独特的物理和化学性质,因此在许多领域都有着广泛的应用前景。
1、医疗领域:静电纺丝技术制备的纳米纤维膜具有较大的比表面积,可以作为支架、修复组织损伤等医学应用方面使用。
2、环保领域:静电纺丝技术制备的纳米纤维膜在气体过滤、液体过滤和水处理等环境资源方面有着广泛的应用。
3、能源领域:静电纺丝技术制备的纳米纤维膜具有高比表面积和通道数量,对于电池、电解质、太阳能电池、传感器等领域都有重要影响。
《化学纤维》静电纺丝方法制备纳米纤维膜实验
《化学纤维》静电纺丝方法制备纳米纤维膜实验为止;②静置10分钟,得到稳定的聚乳酸氯仿溶液。
静电纺丝过程: ①用注射器抽取一定量的的电纺溶液,保证注射器针尖为锥状;②将高压正极金属夹夹在注射器金属针头上;③在收集滚轴上裹上一层锡纸;④关上电纺仪器门,打开电源;⑤调节仪器参数:负高压(电压表:- 9.99;电流表: -0.05)正高压(电压表: 10. 04;电流表: 0.00)速度设定2mm/min距离设定30mm增量控制1.00;⑥点击仪器开始按钮进行纺丝;⑦得到适量纤维后,关闭仪器,取出覆有纤维的锡纸;干燥处理:将纤维用锡纸包裹起来放入烘箱进行烘干,除去未干燥完的溶剂和水。
纤维电镜观察拍照:取部分纤维进行电镜观察并拍照分析。
数据处理放大倍数:5000倍Area Mean Min Max Angle Length1 0.53 95.873 50.595 194 52.784 10.24放大倍数:2000倍Area Mean Min Max Angle Length1 1.385 92.629 53 197 52.696 10.421 放大倍数:500倍Area Mean Min Max Angle Length1 9.204 103.57 69.979 161.26 61.928 17.4362 9.73 123.619 69 232.167 48.366 18.526放大倍数:500倍Area Mean Min Max Angle Length1 59.172 113.917 87 158 14.036 21.1442 78.895 119.5 60 175 0 28.2053 52.597 117.536 52 176 4.086 17.9944 72.321 128.545 80 192 0 25.641分析结果随着电压的升高,纤维的平均直径减小,这是因为随着纺丝电压的增加,纤维的外观形态变化不大,但是聚合物射流表面聚集了越来越多的电荷,这些电荷在射流表面相互排斥,从而使得电场力对射流有更强的拉伸,最终生成更细的纤维网。
静电纺丝制备纳米纤维材料及应用研究进展
静电纺丝制备纳米纤维材料及应用研究进展焦体峰;黄欣欣;展方可【摘要】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.【期刊名称】《燕山大学学报》【年(卷),期】2018(042)004【总页数】13页(P283-295)【关键词】静电纺丝;纳米纤维;综述【作者】焦体峰;黄欣欣;展方可【作者单位】燕山大学环境与化学工程学院,河北秦皇岛066004;燕山大学河北省应用化学重点实验室,河北秦皇岛066004;燕山大学环境与化学工程学院,河北秦皇岛066004;燕山大学河北省应用化学重点实验室,河北秦皇岛066004;燕山大学环境与化学工程学院,河北秦皇岛066004;燕山大学河北省应用化学重点实验室,河北秦皇岛066004【正文语种】中文【中图分类】O648.120 引言20世纪30年代,人们发现高压电场下,粘弹性流体会被拉成超细纤维,称为静电纺丝技术。
经过不断的研究和发展,这种技术可以用来制备直径为几十纳米的连续纤维。
纳米材料研究的迅速升温,激起了人们对静电纺丝(又称电纺)技术的浓厚兴趣。
与模板聚合法、融喷法等纳米纤维制备方法相比,静电纺丝法是目前唯一能够直接、连续制备聚合物纳米纤维的方法[1-4]。
纳米纤维定义有狭义、广义之分。
狭义的纳米纤维指直径为纳米尺度范围,即指纤维直径小于100 nm的超细纤维。
广义的纳米纤维指将纳米微粒填充到纤维中,对纤维进行改性。
只要纤维中包含有纳米结构,而且还被赋予了新的物性,就可以划入纳米纤维的范畴,也就是通常意义上的纳米纤维。
复合纳米纤维膜的制备及光催化降解染料
中 图分 类 号 : Q 0 ; 9 T 9 X 7 1
Fa r c to f c m p st n fbe e br ne b ia in o o o ie na o i rm m a a d ph0 O a a y i e r d to fdy s n t c t l tc d g a a i n o e
相对 吸 光 度 为 时 间 坐 标 轴 “ n 所 对 应 的坐 标 0mi”
A A 。A 为染 料溶 液 初始 吸光 度 , /。 。 A为 盛放 各 样 品 的溶 液 在反应 不 同时间后 的吸光度 。
紫外 灯强 度 为 10W ; 压 汞灯 采 用 u 一10型 紫 6 低 V20 外可 见分 光光 度计 , 尤尼柯 ( 海 ) 上 仪器 有 限公 司 。
WA G Q nqn , N ig i WE uu C I iig A a e, O G X ajn g I f , A bn ,G O D w i D N in Q Y u
( e a oao c — ete J n n n U i r t) Mii r E u ai ,W x , i g u 2 4 2 ,C ia K yL b rt yo oT xis( i g a n e i , n t o d c t n u i Ja s 1 1 2 hn ) r fE l a v sy syf o n
K e r s ee to p n ng;s lg lc a i y wo d lcr s i ni o — e o t ng;p t c tltc r a t n;n n f rm e b a e hoo a ay i e c i o a o be m r n i
常用 的废水 处 理方 法有 混凝 法 、 膜分 离 法 、 活性 污泥法 、 深度 氧化 法 以及 生物 膜 法 。其 中 , 催 光
纳米纤维膜在空气净化中的应用研究进展
2018年第37卷第4期 CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS·1305·化 工 进展纳米纤维膜在空气净化中的应用研究进展胡敏,仲兆祥,邢卫红(南京工业大学化工学院,国家特种分离膜工程技术研究中心,江苏 南京 210009)摘要:面向空气净化的应用需要,开发高效净化材料已成为研究热点之一,其中具有相互连贯孔结构的纳米纤维膜在高效空气净化领域展示出巨大的应用前景。
对于纳米纤维膜对空气净化效果的评估指标通常包括过滤效率和过滤阻力。
本文介绍了串珠、蛛网和复合等结构纳米纤维膜的研究进展,分析了驻极式纳米纤维膜在高效除尘方面的应用现状,探讨了银纳米颗粒和半导体金属氧化物改性纳米纤维膜在抗菌和除有机易挥发性气体等多功能性空气净化中的应用可行性,指出了高效低阻、功能化是纳米纤维膜用于空气净化领域的研究重点。
并提出今后应高度关注多污染物对纳米纤维空气净化膜性能的影响,深入研究具有多功能协同作用的纳米纤维空气净化膜,以期获得更广泛的应用。
关键词:膜;纳米纤维膜;空气净化;过滤;催化中图分类号:TQ028.2 文献标志码:A 文章编号:1000–6613(2018)04–1305–09 DOI :10.16085/j.issn.1000-6613.2017-2290Development of nanofiber membrane for air purificationHU Min ,ZHONG Zhaoxiang ,XING Weihong(National Engineering Research Center for Special Separation Membrane ,College of Chemical Engineering ,NanjingTech University ,Nanjing 210009,Jiangsu ,China )Abstract :The development of purification materials has become a research focus towards airpurification. Nanofiber membrane has showed great potentials in air purification due to its interconnected nanoscale pore structures. The filtration performance of nanofibrous air filter is usually characterized by both the filtration efficiency and the filtration resistance. The research progress of nanofiber membrane with different structure ,such as bead-on-string ,nanofiber/nets and composite is introduced ,and the application status of electret nanofiber membrane used in efficient dust removal is reviewed. The feasibility on the application of silver nanoparticles or semiconductor metal oxide modified nanofiber membrane in multi-functional air purification ,such as antibacterial and degradation of VOCs ,is analyzed. High efficiency ,low resistance and functionalization will be the key points for nanofiber membrane in air purification. It is expected that nanofibrous air purification membrane with multifunction will gain more and more applications in the future.Key words :membranes ;nanofiber membrane ;air purification ;filtration ;catalysis空气污染会给人类的身心健康带来严重威胁,室内装修引起的氨气、甲醛、苯、二甲苯等,以及工业过程产生的烟尘、氮氧化物、酸性气体等都会形成空气污染。
静电纺制备PVDF纳米纤维膜的应用
静电纺制备PVDF纳米纤维膜的应用纳米纤维膜由于其独特的微观结构和特殊的性能,已经在多个领域得到了广泛的应用。
静电纺制备的PVDF(聚偏氟乙烯)纳米纤维膜因其优良的性能和广泛的应用前景备受关注。
本文将介绍静电纺制备PVDF纳米纤维膜的制备原理和性能特点,并重点探讨其在过滤材料、生物医药、膜分离和传感器等领域的应用。
静电纺是一种通过高压电场使溶液或熔融聚合物在空气中喷射成纳米纤维的方法。
PVDF纳米纤维膜的制备过程主要包括以下几个步骤:溶液或熔融聚合物通过喷丝头喷出,受到高压电场的作用形成纳米级的纤维,纤维在电场的作用下被拉伸成直径几十至几百纳米的纳米纤维,最终在收集器上形成有序排列的纳米纤维膜。
静电纺制备PVDF纳米纤维膜的关键是采用适当的溶剂和电场条件,使得PVDF能够形成均匀直径分布的纳米纤维,并且在收集器上形成致密的纳米纤维膜。
1. 高比表面积:PVDF纳米纤维膜具有非常高的比表面积,纳米级的纤维直径和纤维之间的孔隙结构使得PVDF纳米纤维膜的比表面积远高于传统的微米级纤维膜,因此具有更好的吸附和分离性能。
2. 超疏水性:PVDF是一种疏水性材料,静电纺制备的PVDF纳米纤维膜表面具有微纳米级的粗糙结构,使得其具有超疏水性,水珠在其表面呈现出良好的滚动性,因此具有良好的自清洁性能。
3. 高拉伸强度:PVDF本身具有良好的拉伸强度和韧性,静电纺制备的PVDF纳米纤维膜由于其微米级的纤维直径,在保持良好的拉伸强度的还具有较好的柔韧性。
4. 良好的化学稳定性:PVDF本身具有良好的化学稳定性,能够耐受多种溶剂和酸碱介质的侵蚀,因此静电纺制备的PVDF纳米纤维膜具有良好的耐腐蚀性能。
由于PVDF纳米纤维膜具有高比表面积、超疏水性和良好的拉伸强度等特点,因此在过滤材料中具有广泛的应用前景。
静电纺制备的PVDF纳米纤维膜可以应用于空气过滤、水处理、生物医药等领域。
将PVDF纳米纤维膜应用于空气过滤器中,可以有效地捕集空气中的微粒和颗粒物,提高空气质量;将其应用于水处理领域,可以高效地去除水中的微生物、颗粒物和有机物质,提高水质;将其应用于生物医药领域,可以用于医用口罩、手术衣等制品,起到抗菌、防护等作用。
PPDO纳米纤维膜的静电纺丝制备及其降解性能
PPDO纳米纤维膜的静电纺丝制备及其降解性能
高原;付少举;张佩华
【期刊名称】《东华大学学报:自然科学版》
【年(卷),期】2022(48)4
【摘要】采用静电纺丝法制备聚对二氧环己酮(poly(para-dioxanone),PPDO)纳米纤维膜,借助台式电子显微镜、傅里叶变换红外光谱仪、X射线衍射仪及多功能生物纺织品强力仪,对降解不同星期的PPDO纳米纤维膜的性能进行探究。
结果表明:PPDO纳米纤维膜在降解6星期后,其表面溶蚀严重,纳米纤维产生黏结,质量损失率达到15.56%,断裂应力保持率为51.97%,断裂伸长率由96.05%降至69.09%,仍保持较好的力学性能;在整个降解过程中,降解液的pH值由7.41降至
7.27,PPDO纳米纤维膜的结晶结构未发生变化,结晶度由51.75%提升至64.80%。
【总页数】6页(P8-12)
【作者】高原;付少举;张佩华
【作者单位】东华大学纺织面料技术教育部重点实验室;东华大学纺织学院
【正文语种】中文
【中图分类】TS101.4
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醇-一 g聚乳酸/ 乳酸 ( HO ..D L / D L 复合纳 米纤 维膜 , 究 了 C O 聚 C LgP L A P L A) 研 H L在 表 面 修饰 前 后 对 复合 纳米 纤维 膜 的形貌 、组分 问 的界 面相容 性 、 隙率 、 伸强 度和 细胞 相容性 的影 响. 孔 拉
增 强 材料表 面 上细胞 的黏 附 、 分化 和增 殖 , 实现 对 细胞形 态 的调控 j 固醇 ( H L 是 细胞 膜 的 并 .胆 CO )
基 本成 分 , 细胞 膜具 有热 力学 亲和 作用 , 且能 改变 细 胞膜 的性质 ,具 有调 节 细 胞 膜磷 脂 双 分 子层 对 并 的结 构 和动 态行 为 的生理 学特 点 .C L在体 内的平衡 程度 对细 胞生 存至关 重要 , 细胞 的信 号传 导 、 HO 对 黏 附 和迁移 都具 有重 要 意义 J 用 C L修饰 生物 材料 ,可赋 予 材料 良好 的细 胞 亲 和性 ,促 进 细胞 .采 HO 的附着 和增 殖 .此 外 , HO C L衍 生 物还 具 有 特 殊 的液 晶驱 动 性 质 “ .基 于 材 料 与 细 胞 的 相互 作 j 用 , 计具 有 液 晶态 的支架 材料 , 能更好 地模 拟 生物体 内结 构 , 予材料 优 异 的细胞 相容 性. 设 则 赋 静 电纺 丝技 术 ( l tsin g 是一 种简 便 易 行 的新 型 多孔 支 架 材 料 制备 方 法 ,可 制 备 纳 米 到亚 Ee r pn i ) co n
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
于 C O /DL H L P L A.体外骨髓间充质干细胞培养结果显示 , H LgP L A P L A复合纳米 纤维 膜具有 良好 C O ——D L / D L 的细胞相 容性 , 且优于相应 的 P L A和 C O / D L DL H L P L A纳米纤维膜 .
关键 词 静 电 纺 丝 ;聚乳 酸 ; 固醇 一. 乳 酸 ;液 晶 ; 米 纤 维 膜 胆 g聚 纳 O 3 61 文献标识码 A D I 0 3 6/.sn0 5 -7 0 2 1 .6 00 O :1.9 9 ji .2 1 9 .0 2 0 .4 s 0 中图分类号
微 米级 纤维 ¨ .静 电纺丝参 数 易于 控制 ,形成 的纤 维 直 径 与 天然 组 织 中的 结 构基 质 蛋 白质 ( 0~5 0 5 0
i r 相 近 .此外 ,用静 电纺 丝技 术制 备 的纤 维具 有 高 比表 面 积 及 高孔 隙 率 , 为 细 胞 提供 良好 的生 长 m) 可 环境 , 因此 , 电纺丝 技术 在组 织工 程支架 材 料制备 中得 到广 泛应 用 34. 静 11 ,1 为 了提 高 C O H L与基 体 聚乳 酸间 的界 面相容 性 , 并赋 予其 液 晶 特性 ,本文 首 先 利用 C O H L分 子 中 的活性 羟基 引发 D, 丙 交 酯开环 聚合 , 一 制备 了胆 固醇 .. g聚乳酸 ( H LgP L A) 聚物 ,对其 液 晶特 C O —.D L 低
默生物科技有限公 司; 辛酸亚锡[ n O t ] 美 国 S m 公司;乙酸乙酯 、 S ( c) , i a g 丙酮 、 Ⅳ 二 甲基 甲酰胺 Ⅳ, 一 ( MF 、二氯 甲烷 ( C 、正 己烷和 无水 乙醇 均 为分析 纯 , 州化 学试 剂厂 . D ) D M) 广
1 2 胆 固醇 -- ( - 酸 ) C . g聚 D, 乳 ( HOL gP L A) -- D L 低聚 物 的合成
制 成 1 1 C l m X 0 e / L孔 细胞悬 液接 种 于 2 l 4孔 细胞 培养板 内 ( 试样 灭 菌后 ) 每孔 80 , , 0 每组 每期平 行
观察 3孔 , 于 C : 置 O 含量 为 5 ( % 体积 分数 ) 的培 养箱 内培 养 , 相对 湿 度为 9 % ,恒温 3 5 7℃.分别 在各
收稿 日期 : 0 1 - . 2 1 62 7 基金项 目:国家 自然科学基金 ( 批准号 : 0 0 18 3 50 2 )、国家“ 六三” 八 计划 项 目( 批准号 :20 AA 9 6 3 、广东 省 自然科学基 金 ( 0 7 0 10 ) 批 准号 : 0 5 0 3 00 0 3 ) 1 1 16 2 10 0 3 和暨南 大学 “ 1 “ 2 1 生物材 料与组织工程 ” 平台” 新基金 ( 创 批准号 : 0 2 00) 5 6 1 3 资助. 联系人 简介 : 周长忍 ,男 , 士 , 博 教授 ,博士生导师 , 主要从事生物材料与组织工程方面的研 究.E m i cz@ju eu c — al r :t 9 n .d .n
5: 5 0: 0 2 8 4 6 ) 列溶 液 , 过 超 声振 荡 得 到 均 匀 的纺 丝 前 液.在 1 V的 静 电压 下 , 9 ,1 9 , 0:0, 0: 0 系 通 0k
接收板距 针孔 ( 2 2 m 的条 件下 通过 静 电纺丝 技术 制备 了 P L A, H L P L A和 C O — 1 ± )c D L C O/DL H Lg — P LA/ D L D I P L A纳 米纤 维 膜. 14 体 外细胞 培 养 .
罗丙红 , 李建华 , 杨 静 , 宠恩 ,田金 环 , 徐 周长忍
( 暨南大学材料科学与工程 系,人工器官与材料教育部工程 中心 , 广州 50 3 ) 16 0
摘要
以辛酸亚锡为催 化剂 ,胆 固醇 ( H L 为共 引发剂 引发 D, 丙交 酯 开环 聚合 ,制备 了 胆 固醇.. CO ) 一 g聚
V0 _ 3 l3
21 0 2年 6月
高 等 学 校 化 学 学 报
CHEMI ALJ C OURNAL OF CHI NES E UNI RSTI S VE 1 E
No 6 .
16 3 0~ l 6 36
静 电纺 丝 法 制 备胆 固醇 -・ 乳 酸液 晶/ g聚 聚 乳 酸 复合 纳米 纤维 膜
聚乳酸 ( L ) P A 因其 良好 的生 物相容 性 、 降解 吸收 性及 良好 的力学 和 加工 性 能 而广 泛应 用 于组织 可 工 程 和药 物缓 释等领 域 ¨2.由于聚乳 酸分 子链 中缺 乏活 性功 能基 团 , 以与 生物 活性 分子 复合 ; 为 I J 难 作 组 织工 程支 架材 料 时 ,材料 的细胞 亲 和性 不 够理 想 ,因 此 ,对 这类 材 料 进 行必 要 的生 物学 修 饰 ,可 以
2 .粗产 物经 抽提 纯化 ( 酮为 溶剂 ) 于 3 4h 丙 后 0℃真 空干 燥 .反应 方程 式见 Sh m . ce e1
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H
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S ( t:10 ℃ nOc), 5
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罗 丙红 等 :静 电纺 丝 法 制 备 胆 固醇 一一 g聚乳 酸 液 晶/ 乳 酸 复合 纳 米 纤 维 膜 聚
1 实 验 部 分
11 试 . 剂
D, 丙 交酯 ( 一A) . D, L 通过乳 酸 缩聚 、 高温 裂解 制备 , 用 乙酸 乙酯重 结 晶纯化 ; 固醇 ( HO ) 采 胆 C L ,
13 P L A,C . D L HOL P L A和 CHOL gP L / D L 纳米 纤维膜 的制备 /D L --DL A P L A
采用 Ⅳ, . 甲基 甲 酰 J 三 氯 甲烷 ( 积 比 5 5 双 溶 剂 体 系 ,配 制 浓 度 为 1 / Ⅳ二 按/ 体 0: 0) 0 gmL的 纯 P L A, H L P L A( 量 比分别 为 5:5 1 9 , 0 8 ) C O —-D L / D L 质量 比分别 为 D L C O /D L 质 9 , 0:0 2 :0 和 H LgP L A P L A(
观察期( , , 和 7d , 1 3 5 ) 每孔加入 8 的 M r 2m / L , 0 T 液( gm ) 继续培养 4h 再每孔加入 80I 三 . 0 L . z 联液溶 解 紫色结 晶物 ( 甲瓒 ) ,于 3 7℃放 置过 夜 , 后 在 T e oMU TS A 3型 免疫 酶 标 仪上 测 然 h ̄ L IK N MK
将 P L A,C O / D L DL H L P L A和 C LgP L A P L A纳 米纤 维膜 裁剪 成直 径 为 1 的试 样 , HO ——D L / D L 2mm 真 空 干燥 4 .将 样 品多次 密封 后 , 加 o辐 照消 毒 , 8h 用 C 剂量 为 5 0k y . G ,辐照 时 问为 6h . 将骨 髓 间充质 干 细胞 ( C ) 于 7 MS s 置 5mL培 养瓶 中 ,用 0 2 % ( .5 质量 分数 ) 酶 消化 传代 3次 , 胰 配
定 4 2a 9 m处 吸光 度 .
用 P S缓 冲液将 培养 孔洗 涤 2次 , 后加 入 25 ( 积分 数 ) 二醛 固定 液 1m 于 4℃ 固定 4 B 然 .% 体 戊 L, 5 mn 再 用 P S缓 冲液 洗涤 2次 , 别用 浓度 为 7 % , 0 , 0 , 5 ,10 的 乙醇 脱水 1 i, i; B 分 0 8% 9% 9% 0% 0mn 其 中 10 乙醇 使用 2次 ;最后 试样 经低 电流喷金 处 理 , JM-30 V型 扫描 电镜 观察 其表 面形 貌 . 0% 用 S 66L
( L乳酸 ) C LgP L A) 聚物 , D,一 ( HO ——D L 低 采用偏光显微镜 ( O 和差示 扫描量 热 ( S ) P M) D C 方法 考察 了其液 晶特 性.通过静 电纺丝技术制备 了 C O / D L H L P L A和 C O —-D L P L A复合纳米纤维膜 , H LgP L A/ D L 对其 形貌 、 界面相 容性 、 隙率 、 孔 拉伸性能和细胞相容性进行 了研究 .结果 表明 ,C O —-D L H LgP L A为一 种热致 胆 甾型液 晶,液 晶温度区间为 2 . 7 . 18~ 4 5o C;C O ——D L / D L H LgP L A P L A复合 纳米纤 维膜 的纤维形 态 良好 ,表面均匀 光滑 ,孔 隙率 在 7 % ~ 5 0 7 %之 间 , 且其界面相容性 优于相应 的 C OMP L A.随着 C L和 C O ——D L H I DL HO H LgP L A含 量的 增加 , 复合纳米纤维膜 的拉 伸强度逐 渐下 降 , C O ——D L / D L 但 H LgP L A P L A复合纳米纤 维膜 的拉 伸强度显 著大