静电纺丝法

摘要： 铋铁氧体(BiFeO_(3))是在室温下同时具有铁电和铁磁性质的多铁性材料,在微电子、自旋电子学及光降解污染物等领域具有广泛的应用。为了研究不同形貌和尺寸对BiFeO_(3)纳米材料磁光性能的影响,本工作采用静电纺丝法和水热法制备了BiFeO_(3)(BFO)纳米纤维和纳米颗粒,利用X射线衍射仪、X射线光电子能谱仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、物性测量系统、紫外-可见光谱仪以及多功能控温光化学反应仪对不同形貌、不同尺寸样品的物理和化学性质进行了表征。结果表明:与BiFeO_(3)纳米颗粒相比,BiFeO_(3)纳米纤维具有更小的晶粒尺寸(82~98 nm)和更大的比表面积,能够适度地增强剩余磁化强度(0.042 emu/g),使得BiFeO_(3)纳米纤维的长周期自旋调制的螺旋反铁磁有序结构被破坏,表面未饱和的自旋对纳米纤维总磁矩的贡献变大,且较小的纳米尺度间接提升非补偿表面自旋效应,增强了晶粒间的交换耦合作用。光催化结果显示:具有棒状结构的纳米纤维具有更小的带隙(1.98 eV)、更大的甲基橙(MO)降解率(约63%)以及更高的光催化速率常数(k=0.01161 min^(-1)),能够有效地阻碍光生电子-空穴对的复合,增强了电荷分离效率;同时,具有较大比表面积的纳米纤维使得光催化剂表面的羟基增加,加快了BiFeO_(3)纳米纤维羟基自由基的有效扩散,从而使染色剂分子更易接触催化剂表面区域,更易发生降解,从而具有更好的光催化性能。

摘要： 采用静电纺丝技术结合退火煅烧的方法制备了高性能的ZnO/SnO2基复合纤维材料丙酮气体传感器,通过各种表征技术对样品的形貌结构进行了分析。气敏测试发现,这种复合纤维材料在325°C对100 ×10−6的丙酮气体的响应为23.66,响应/恢复时间为2 s和69 s,即使丙酮浓度低至10 ×10−6响应依然可以达到3.39。制作的ZnO/SnO2基气体传感器对甲醇、氨气、甲苯、丙酮、三氯甲烷、DMF和冰乙酸表现出良好的选择性,此外还有很好的重复性和稳定性。这些归功于其独特的一维网状特殊形貌和其内部存在大量的n-n型异质结。

摘要： 为明晰制备工艺对调温纺织品性能的影响,综述了相变调温纺织品的2种制备方法:即在中空纤维中填充相变材料或将相变材料加入纺丝液制备相变纤维,再经织造形成相变织物;或者通过直接填充、表面整理、表面接枝改性等直接复合方式获得相变织物.分析认为:中空纤维填充法对选用的纤维材料要求较高;直接填充法工艺简单、操作方便,但会使纺织品舒适性变差;微胶囊纺丝和微胶囊表面整理的方法已实现工业化,但所得纺织品的焓值较低;静电纺丝法不易实现大规模工业化;表面接枝法能够实现相变材料与纺织品的耐久性结合,但工艺复杂繁琐;最后对相变材料的调温纺织品未来的发展方向进行了展望.

摘要： p型半导体金属氧化物作为气敏材料具备响应快速、选择性高的特点,用于气体传感器的制备与开发。静电纺丝法可制备具有丰富气体吸附位点的网状结构材料,增强材料的气体敏感特性。以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、四水合乙酸镍为原料,采用静电纺丝法制备具有网状纤维结构的p型半导体氧化镍。通过X射线衍射、扫描电镜、X射线光电子能谱和比表面积测试等分析技术对材料的结构、形貌、组成和比表面等性能进行表征,并对其气敏性能进行测定,考察煅烧温度对材料气敏性能的影响。结果表明:煅烧温度为500°C时获得的氧化镍组装成气体传感器,在工作温度为250°C时,该元件对50mg/L丙酮气体表现出快速响应特性(响应时间为5s)、良好选择性和稳定性。

摘要： 本文介绍了一种新型高性能纤维-聚甲醛纤维,概述了国内聚甲醛纤维的研究进展,并对其未来市场的应用进行了系统分析,为国内聚甲醛企业扩宽产品下游市场提供一些参考建议.

摘要： 过渡金属氧化物(TMO)因其极高的理论比容量被认为是代替石墨成为锂离子电池负极材料的最佳选择之一,但是在充放电过程中的过度体积膨胀以及较差的导电性能限制了其进一步发展.将TMO材料与碳材料复合,既能满足储锂容量需求,又能避免充放电过程中过度体积膨胀.通过对近期相关文献的调研,对以静电纺丝技术为基础制备的TMO/C混合材料纳米纤维作为锂离子电池的负极材料的研究结果进行了总结.着重介绍了多孔、核壳、中空以及混合结构的TMO/C混合材料纳米纤维的制备过程,以及这些特殊结构对锂离子电池性能的影响情况.综合分析表明,具有较大比表面积和丰富孔洞结构的纳米纤维膜在充放电循环过程中为化学反应提供更多的活性点位,为锂离子的快速扩散和电荷转移建立了良好的导电通路,对于锂离子电池的电化学性能有着较大的改善作用.最后讨论了该领域目前存在的不足和挑战,并对TMO基锂离子电池负极材料未来的发展方向做了如下展望:简化制备工艺,降低制备成本,提高制备效率,实现量产;研究发掘出更适合与TMOs复合的材料,开发出结构更加合理、性能更加优异的锂离子电池.

摘要： 本文采用静电纺丝技术制备镁铝尖晶石前驱体纤维,经干燥、煅烧后得到镁铝尖晶石纤维.采用XRD和SEM研究纤维相组成、显微结构,使用网络分析仪测定其电磁参数,研究其电磁损耗性能.结果 表明,经900°C煅烧时制备出镁铝尖晶石纤维,其介电损耗因子和磁损耗因子无明显波动,数值较小,说明其没有微波损耗,具有透波特性.

摘要： 由于暴露于NO2气氛的高危害性,种类繁多的NO2气体传感器得以被开发.近年来,室温气体传感器引起了研究者的广泛关注,并且已经成为该领域一个流行的发展方向.然而,在低温下,传感器的响应值很低.此外,敏感材料表面的气体分子很难脱附,这会导致其恢复过程很慢.利用静电纺丝法和随后的煅烧工艺成功合成了 In2O3纳米纤维,通过X射线衍射、扫描电子显微镜和透射电子显微镜证实了其成分和微结构.气敏测试结果表明,基于制备的In2O3纳米纤维气体传感器在室温下对NO2表现出高响应.更重要的是,引入了一种有效的可见光照射法对所制备的传感器的恢复过程进行了加速.基于所有的实验数据,最后提出了一些合理的机理和解释.

摘要： 碳硅复合纳米纤维作为锂离子电池负极材料,既保留了石墨材料的高电导率,又兼有硅材料的高理论比容量,是实现高效储能装置的优选方案.文章对基于静电纺丝法的碳硅复合纳米纤维制备过程进行了研究,探讨了不同制备条件对纤维结构的影响,为制备高性能锂离子电池负极材料提供了参考.

摘要： 以乙酸锂、乙酸锰、浓磷酸和PVP为原料,采用静电纺丝法制备了LiMnPO4/C纳米纤维锂离子电池正极材料,并研究了煅烧温度对LiMnPO4/C纳米纤维样品形貌、结构和电化学性能的影响.通过X射线粉末衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对其样品进行了结构和形貌表征.结果表明,经700°C焙烧的LiMnPO4/C样品为橄榄石型结构,在SEM下呈直径约为310 nm纤维状.该样品在室温0.2 C倍率下首次放电比容量可达157.3 mAh·g-1,循环1000圈后的放电比容量在150 mAh·g-1左右,容量保有率为95.3％,具有较高的循环稳定性.

摘要： 以玉米秸秆、聚丙烯睛(PAN)和N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为原料,通过静电纺丝法制备了直径均匀的生物质纳米碳纤维前驱体,经预氧化、高温碳化得到生物质基纳米碳纤维超级电容器电极材料.使用扫描电子显微镜对前驱体及产物进行表征,并对其进行电化学性能测试.结果表明,经浓硫酸和双氧水前期处理的玉米秸秆在DMF中分散性良好,并且不发生沉降,具有可纺性.未经活化的生物质基纳米碳纤维在电流密度为0.5A/g时,其比电容为132F/g,在电流密度为2A/g下1000次循环充放电后比电容仍然保持95.5％.

摘要： 作为世界上的农业大国,中国每年可生产秸秆7亿t,约占全世界秸秆总量的20％-30％.然而,目前中国对秸秆的处理方式存在很大问题,大部分人会选择将其就地焚烧,这不仅是对资源的浪费,而且还会造成严重的环境污染.因此,加大对秸秆等农业废弃物的综合利用及新技术的研究开发,使生物质资源能够被科学高效的利用,提高资源利用率,减少污染,保护环境,建设资源节约型、环境友好型社会显得尤为重要.本文提出了一种新的生物质能利用方法,即利用静电纺丝法将植物废弃秸秆制备碳纳米纤维.采用红外光谱、扫描电镜对所制得的碳纤维材料进行了分析,并且还进行了电化学性能测试.结果表明,所制得的碳纤维其直径在160-210nm左右,属于纳米级的纤维材料.所制得的电极材料在lA/g的电流密度下,比电容值高达165F/g,即使在电流密度高达lOA/g时,其比电容仍保持有130F/g.

摘要： 目前制备纳米纤维的主要方法有拉伸法、模板法、自组装法和静电纺丝法.拉伸法能制备单根纳米纤维长丝,但是只有粘弹性材料才可能拉伸成纳米纤维.模板法是用纳米多孔膜作为模板,制备纳米纤维或中空纳米纤维,但是不能制备连续的纳米纤维,产量太小.自组装法是利用分子间的相互作用力,将已有的组分自发地组装成具有某种形貌或功能的纳米材料,但是可控性较差.静电纺丝是目前唯一能够直接、连续制备聚合物纳米纤维的方法.本文采用静电纺丝与溶胶-凝胶相结合的办法，以PVP、PVDF、Mg(CH3COO)2·4H2O和DMF为原料成功制备出纳米纤维结构MgF2催化剂。此催化剂有效地减缓了在高温下催化含氟烷烃裂解晶粒度增大的问题，呈现出了较强的L酸活性中心，表现出高效的催化效率。

摘要： 介绍了聚酰亚胺在锂电池隔膜中应用的研究进展,应用方式包括聚酰亚胺复合膜及聚酰亚胺单层膜,详细阐述了聚酰亚胺多孔膜的制备方法和各种成孔方法的特点,包括静电纺丝法、模板法、相转化法等，最后对聚酰亚胺隔膜的发展方向做出展望.

摘要： 以L半胱氨酸(L-Cys)巯基化的γ-聚谷氨酸(γ-PGA SH)为原料,利用静电纺丝法制备γ-PGA-SH微纳米纤维,经过二硫键(s-s)键交联γ-PGA-ss纤维,并研究交联后γ-PGA-ss纤维抗氧化性能.结果表明:通过核磁共振氢谱、红外光谱分析,发现巯基化聚谷氨酸制备成功,且接枝率为55.6％;扫描电子显微镜(SEM)分析发现,交联后γ-PGA-ss纤维直径由交联前γ-PGA-sH纤维直径的800nm增加到1100nm;热重分析结果显示,交联后的γ-PGA-ss纤维热稳定性有所提高;通过γ-PGA-ss的抗氧化性能研究发现,2mg的γ-PGA-ss纤维还原能力为0.81(吸光度值),.OH清除率为62.19％,DPPH.清除率为85.84％.综上所述,γ-PGA-ss原料制备成功,并且交联γ-PGA-ssS微纳米纤维有很好的抗氧化性能.

摘要： 静电纺丝法制备的纳米炭纤维织物因具有良好的化学稳定性、耐热性和生物相容性受到广泛关注.但强度和柔性的不足限制了其在很多方面的应用.发现原位加入煤基石墨烯量子点能够显著提高电纺炭纤维织物的机械强度和柔性.而将煤基石墨烯量子点上的含氧官能团移除后,并未发现机械性质的增强.实验表明,含有丰富含氧官能团的煤基石墨烯量子点在成炭过程中起到了"交联剂"的作用,使炭纤维形成致密骨架结构.此类电纺炭纤维织物的疏水性也随煤基石墨烯量子点的加入而提高.在最优条件下制备的炭纤维织物与水的接触角约142°,并表现出高效的水油分离性能和优异的耐受性.

摘要： 随着科学技术的不断发展和人民生活水平的提高,人们对二次锂电池的发展提出了更高的需求,尤其在高性能电动车方面,急需拥有极高的储能和输能系统.锂硫电池由于拥有高的理论比容量(1675 mAh-g1)和能量密度(2600 Wh kg-1),得到国内外学者广泛关注.在本文中通过一步静电纺丝法制备了树枝状纳米纤维结构的芳纶膜,并讨论了其在锂硫电池中的运用情况.制备的掺氟芳纶膜在电池充放电过程中易形成凝胶化.其中掺氟赋予了芳纶膜极高的亲液性和保液率以及对多硫化物强有力的化学吸附,并且其中的树枝状可以从物理角度来抑制多硫化物,尤其组装的电池展示极高的初始放电比容量(1222.5 mAh g-l)和稳定的电化学循环性能(经过800圈循环后其电池比容量仍然维持745.7 mAh g.1).这种优异的电化学性能主要归结于掺氟的隔膜在电池充放电过程中形成凝胶化,可以从物理和化学角度对多硫化物进行抑制,并且其中的树枝状结构可以对捕获多硫化物起到协同作用.

摘要： 以LaCl3和ZrCl4为前驱体,乙醇为氧供体,采用非水解溶胶-凝胶法合成锆酸镧纳米粉体,结果表明:煅烧温度为1000°C时开始形成锆酸镧相,当加热到1200°C保温8h时,合成效果较好,锆酸镧粉体形貌为球形,粒径在100～200nm.同时,还以LaCl3和ZrOC12·8H2O为前驱体原料,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为助纺剂,利用静电纺丝法合成了锆酸镧纤维,结果表明:当煅烧温度为800°C时,开始形成萤石型锆酸镧纤维,纤维直径变细,平均直径为250nm,纤维表面光滑;当煅烧温度为1000°C时,纤维物相为烧绿石结构的锆酸镧,纤维表面开始变得不光滑,平均直径为180nm.

摘要： 以乙酰丙酮氧钒为钒源,采用静电纺丝法制得CNTs/InVO4纳米纤维.通过调整CNTs的添加量,制备出了CNTs含量不同的CNTs/InVO4纳米纤维.经XRD、SEM和TEM等多种表征手段,证实了CNTs的有效引入.DRS分析结果表明,CNTs的引入使得光催化剂吸收带边发生了明显的红移,窄化了光催化剂的禁带宽度,禁带宽度的大小为10％ CNTs/InVO4纳米纤维(2.19 eV)＜InVO4纳米纤维(2.44eV).PL分析结果表明,InVO4荧光发射光谱最强,而CNTs的引入则导致发射光谱出现猝灭现象,也即光生载流子的复合几率下降.光催化结果表明,CNTs/InVO4纳米纤维的光催化活性明显高于单一InVO4纳米纤维和10％ CNTs/InVO4纳米颗粒.其中,可见光照射120 min后,10％CNTs/InVO4纳米纤维对Rh B的去除率最高,约为92.30％.

摘要： 采用静电纺丝制备聚苯乙烯(PS)纳米纤维膜,并通过调控纺丝溶剂比例和环境条件成功获得超疏水/超亲油聚苯乙烯(PS)多孔纳米纤维膜.同时,将制得的超疏水/超亲油PS多孔纳米纤维膜应用于水中油污污染的处理并对其油剂吸附性能进行了系统研究和分析.研究过程中,通过扫描电镜(SEM)、接触角(水的接触角(WCA)、油的接触角(OCA))等表征手段.表征结果显示:电纺制得PS纤维直径约为160nm～260nm.随着纤维直径的减小,样品油剂吸附能力提高,最小直径的PS薄膜具有更高的油剂吸附能力,其油剂吸附能力最高可达37.50g/g.这种超疏水超亲油纤维材料在油水分离领域展现出很好的应用潜力.

摘要： 本发明涉及一种基于聚离子液体的抗菌静电纺丝纤维的制备方法，包括如下步骤：（a）以丙烯腈和4‑乙烯基吡啶作为单体，进行共聚反应得到共聚物；（b）将共聚物与进行接枝化反应，得到聚离子液体；（c）将聚离子液体溶解在DMF中，得到聚合物溶液的静电纺丝液，将静电纺丝液接上静电纺丝机，制备得到抗菌静电纺丝纤维。本发明将聚离子液体与静电纺丝的方法结合，制备得到静电纺丝纤维用作医用敷料，能够抗菌、抑制生物膜，敷在伤口表面可以隔绝外界异物及细菌侵入伤口，同时对伤口处的细菌及细菌生物膜有良好的杀灭及抑制作用，透气性好可吸收组织渗液；适用于不同大小、形状及部位的创面；无过敏和耐药性、安全性高；制备和使用方便。

摘要： 本发明提出了一种等离子体反应釜、静电纺丝机及使用该静电纺丝机纺丝的方法，属于静电纺丝的技术领域，用以解决现有等离子体处理装置中等离子体射流与溶液反应不充分、反应时间不可控等现象及聚合物纺丝溶液的电导率低、可纺性差的技术问题。本发明包括釜体、上介质板和下介质板，上介质板和下介质板外侧分别设有电极板；釜体的上端设有进液口和出气口，下端设有进气口和出液口。本发明还提供了一种能进行等离子处理的静电纺丝设备，包括等离子体反应釜；还提供了一种静电纺丝的方法，将聚合物溶液进行等离子体处理后再进行静电纺丝。本发明可以提高溶液的电导率进而增加溶液的可纺性，更有利于纳米纤维的批量化生产。

摘要： 本发明公开了一种水平方向纺丝的量产静电纺丝喷头及静电纺丝装置，所述静电纺丝喷头包括：由绝缘材料制成的壳体，所述壳体内设有溶液通道和导流槽，所述导流槽与所述溶液通道连通；纺丝喷射装置，所述纺丝喷射装置包括金属板，所述金属板上设有一排线性排列的尖齿为放电尖端，所述金属板上设有凹槽，所述凹槽与尖齿连通；所述壳体安装于所述金属板上，所述导流槽与所述凹槽对应连接构成溶液支流通道，溶液通过溶液通道注入溶液支流通道聚积在放电尖端。本发明提供的静电纺丝喷头方向为水平方向，既解决了向下方向有滴液的问题，且对电压、温湿度无过高的要求，进而提高了纳米纤维膜的质量。

摘要： 本发明公开了一种网格接收板的静电纺丝装置及该静电纺丝装置的纺丝方法，网格接收板的静电纺丝装置包括高压电源、喷丝头和接收装置，高压电源的正极电连接所述喷丝头，喷丝头的进料口与微量泵连通，接收装置与喷丝头相对设置，微量泵上设有喷涂装置，喷涂装置包括若干喷嘴，喷嘴设在所述微量泵的外周，喷嘴与喷丝头呈一定角度设置，接收装置包括接收板和支架，接收板为金属网格板，该金属网格板的节点处有隆起，接收板还与支架相连，该支架用于控制接收板的翻转。将具有隆起的金属网格板设置为接收板，利用支架将接收板进行翻转对接收板的双面进行静电纺丝，可以制备具有空腔结构的金属板，同时在静电纺丝的过程中，借助喷涂装置可以将所需要的功能性粉末包裹至空腔内。

摘要： 本发明涉及静电纺丝技术领域，特别是指一种螺旋型印刷式静电纺丝装置及静电纺丝方法；解决了静电纺丝连续化生产效率低的问题。本发明底座上设有移动架，移动架与水平驱动机构相连接，移动架上设有储液式喷头，储液式喷头与设置在底座上的供液机构相连接；储液式喷头内贯穿有螺旋丝杆，螺旋丝杆的两端分别与设置在底座两侧的绝缘箱体相连接，螺旋丝杆与高压发生器的正极相连接，接收基板与高压发生器的负极相连接并接地，接收基板位于储液式喷头上方。本发明静电纺丝方法利用螺旋型印刷式喷头结构在螺旋型丝杆上均匀涂覆一层高聚物溶液，溶液浓度控制性好，使其始终处于良好的初始状态，为连续生产加工提供了生产条件，确保纺丝的质量和效率。

摘要： 本发明公开了一种二次分形螺线静电纺丝头及三次分形螺线静电纺丝头，所述二次分形螺线静电纺丝头是基于分数维(部分与整体自相似)理论、由一一次螺线静电纺丝头为基础再次螺旋得到，所述三次分形螺线静电纺丝头将二次分形螺线静电纺丝头再次螺旋得到；本发明提供的二次分形螺线静电纺丝头及三次分形螺线静电纺丝头相较于现有一次螺线静电纺丝头而言，其具有更多的纺丝位点、且金属丝较细、场强较高、纺丝电压小，可带来能耗低、产量高、纤维更细更均匀、纺丝过程较安全的特点。

摘要： 本发明公开了一种静电纺丝溶剂处理设备及静电纺丝工艺，属于服装加工废料回收再利用技术领域，包括溶液静电纺丝设备，所述溶液静电纺丝设备的顶部开设有溶剂挥发口。本发明中，冷却下来的气态溶剂在压力的持续作用下变成液态，经分离膜分离后的溶剂被截流在第一循环管道内并被引出，溶剂中含有的水分通过桥式连接管以及桥式连接管上的膨胀阀后进入到第二循环管道内，液态的冷媒在此迅速蒸发变成气态，并吸收大量的热量，通过对换热罐内的冷却液进行加热，对蒸发罐内的冷却液进行进一步降温，利用高热冷却液和高冷冷却液对溶液静电纺丝工艺进行加热或降温处理，有效降低了溶液静电纺丝工艺的能耗，通过对溶剂所含能量的回收再利用，达到了节能环保的效果。

摘要： 本实用新型的目的在于揭示一种静电纺丝喷头及静电纺丝装置，通过改进静电纺丝喷头及装置，实现纳米级细度且高效率的喷丝，静电纺丝喷头，包括喷头组件，所述喷头组件包括平头喷头、喷头座及进料管，所述喷头座内设置锥形空间，所述进料管、锥形空间与平头喷头之间连通，与现有技术相比，本实用新型技术效果为，喷头组件设置有锥形空间，聚合物流体经进料管进入平头喷头的储存空间，锥形空间使得聚合物流体被挤压，使喷丝的力量更大，能够喷射更远，从而更有利于在喷射过程中的细丝被拉伸，实现更细的纺丝。

摘要： 本申请实施例提供一种静电纺丝接收装置及静电纺丝装置，涉及静电纺丝设备领域。静电纺丝接收装置包括主要由两块平行且相对设置的安装盘组成的接收架，以及至少两根连接于两块安装盘之间的接收极棒，接收架能够沿贯穿两块安装盘的旋转轴进行自转；每根接收极棒的至少一端固定有若干块挡片，且接收架设置挡片的位置下方设置有挡板，挡板被配置为能够阻挡旋转至挡板处的挡片偏转并带动对应的接收极棒绕其轴线自转一定角度。静电纺丝接收装置及静电纺丝装置能够实现管状纳米纤维膜的批量化制备，有效提高生产效率。

摘要： 本发明涉及一种制备具有立体结构纤维膜的静电纺丝法，其采用具有包括凸起和穿孔在内三维立体结构的接收电极，通过本发明的方法能够生产出纤维膜厚度不同、纤维排列紧密度不同的纤维膜，具有三维立体结构的纤维薄膜，其制备方法简单，成本低廉，适合工业化生产。所制备的纳米纤维膜具有优良的透气性、透水性。对空气中颗粒物的拦截效率高。作为水过滤材料，具有高通量和高截留率。此外，本发明还提供与该制备具有立体结构纤维膜的静电纺丝法相配套的静电纺丝机。