亲疏水性可控纤维素基相变纤维的制备与性能研究

以棉花为支撑材料,丙烯酰氯(AC)作为中间体,在异相条件下制备纤维素基丙烯酸酯(CA);后利用过氧化苯甲酰(BPO)作为引发剂,通过自由基聚合法接枝疏水性丙烯酸十八酯(A18)、亲水性聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯(OEGMA)及其共聚物,制备具有亲疏水性可控的纤维素基固-固相变纤维(solid-solid phase change fibers, SSPCFs)。利用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、差示扫描量热仪(DSC)、热重分析(TG)和X射线衍射(XRD)对SSPCFs的结构和热性能进行了表征;通过形态稳定性测试研究接枝共聚物在不同温度下的形态;最后对相变纤维进行水接触角测试研究其亲疏水可控性。结果表明：成功将A18和OEGMA接枝到纤维素表面,制备出具有一定储能特性的固-固相变材料;五种CA-g-P(A18-co-OEGMA)共聚物的耐热温度初始分解温度最低为348℃,最高为368℃,均比CA的初始分解温度高,增加了纤维素基产物的热稳定性;通过水接触角测试表面,随着OEGMA含量的增加,接枝共聚物的水接触角逐渐减小,呈现出逐渐亲水的状态。以上结果说明CA-g-P(A18-co-O...     

PVP-semi-IPN-PCL/PLA水凝胶制备及负载卡马西平药物共晶体外释放

通过N-乙烯基吡咯烷酮(N-vinyl pyrrolidone, NVP)在聚己内酯(polycaprolactone, PCL)、聚乳酸(poly(lactic acid),PLA)乙酸乙酯溶液中自由基聚合,制得聚乙烯吡咯烷酮(Polyvinylpyrrolidone, PVP)/聚己内酯、聚乳酸半互穿网络(semi-interpenetrating network, semi-IPN)水凝胶(PVP-semi-IPN-PCL/PLA)。实验制得疏水/亲水比例分别为1∶9、3∶7、5∶5的三种水凝胶。采用溶剂挥发法制备卡马西平-丁二酸药物共晶(carbamazepine-succinic acid, CBZ-SUC)。使用PVP-semi-IPN-PCL/PLA负载CBZ-SUC共晶,考察上述三种凝胶药物载体的载药能力及体外释放行为。使用1∶9、3∶7、5∶5比例凝胶制备了载药量分别为17%、19%、21%,包封率分别为71%、83%、89%的载药凝胶,其在37℃,pH=6.8 PBS溶液中体外释放效果均优于未使用凝胶载体的CBZ-SUC共晶。其中,3∶7组载药凝胶的累积释放量最高,...     

静电纺丝法制备LaFeO3微纳米纤维

采用静电纺丝技术并结合溶胶-凝胶方法制备了LaFeO3微纳米纤维. 用差热-热重分析(TG-DTA)、X射线衍射(XRD)、红外光谱(FTIR)、X射线光电子能谱和场发射扫描电镜(FE-SEM)对样品进行了表征. 实验结果表明, 390 ℃时钙钛矿结构的LaFeO3晶体开始形成, 同时伴有少量微弱的La2O2CO3和Fe2O3杂相存在, 600 ℃煅烧获得正交钙钛矿结构的LaFeO3微纳米纤维, 其纤维直径分布在300~600 nm之间, 其平均直径约为420 nm, 平均晶粒尺寸为28 nm.     

CUR-CAP/PLGA纳米静电纺丝纤维膜的制备和活性研究

采用静电纺丝的方法制备了不同质量分数的CUR-CAP/PLGA复合静电纺丝纤维膜,并通过扫描电子显微镜、红外光谱、单晶X射线衍射进行表征,并用四唑盐MTT比色法测定其对成纤维细胞增殖的影响.表征结果表明:所合成的复合静电纺丝纤维膜的直径具有纳米结构,复合薄膜中,3种物质很好的混合在一起,没有发生化学键的结合.细胞实验检测结果显示,CUR-CAP/PLGA复合膜有助于细胞在其表面的生长及增殖,当姜黄素的质量分数为3%、氯霉素的质量分数为1%时效果最佳.     

静电纺丝制备多级结构TiO2微纳米纤维

通过对共轴电纺内流体溶液浓度和流速的调控得到4种具有不同内部结构的TiO₂微纳米纤维, 即具有“微孔”、“囊泡”、“竹节”和“管”状结构的TiO₂微纳米纤维, 实现了对纤维内部结构的有效控制, 对于新型仿生中空纤维的研究具有重要意义.     

静电纺丝法制备PLLA/g-HNTs复合纳米纤维膜及其性能研究

以辛酸亚锡为催化剂,利用HNTs表面的羟基引发L-LA开环聚合,合成了表面接枝聚(L-乳酸)(PLLA)链段的埃洛石纳米管(g-HNTs),通过红外、热失重和透射电镜对改性前后HNTs的组成与形貌进行了观察;然后采用静电纺丝技术制备了PLLA纳米纤维膜以及不同组成的PLLA/HNTs和PLLA/g-HNTs复合纳米纤维膜,探讨了纺丝条件对纳米纤维膜形貌的影响,并对复合膜的组成、形貌、力学性能和细胞相容性进行了研究.结果表明,当HNTs与L-LA的摩尔投料比为1∶10时,g-HNTs表面PLLA链段的接枝率为14.22％,HNTs纳米管的形态在接枝后变化不大,易于在无水乙醇中分散.电压强度和进样速率对纤维膜的形貌有一定影响,当电压强度为15 kV、进样速率为1 mL/h时,电纺纤维的直径较为均匀.复合纤维膜中g-HNTs在基体PLLA中的分散性以及与基体的界面相容性要优于相应的HNTs,当g-HNTs含量高达40％时,复合纳米纤维膜中的纤维形态仍然保持较好,可以得到连续、粗细较均匀的纤维;随着HNTs和g-HNTs含量增加,复合纳米纤维膜的拉伸强度和模量先增大后下降,当HNTs和g-HNTs的含量为5％时,两种复合纳米纤维膜的拉伸强度和模量均达到最大值,但PLLA/g-HNTs组复合纳米纤维膜的拉伸强度始终大于相应的PLLA/HNTs组.体外3T3细胞培养结果显示,PLLA/g-HNTs复合纳米纤维膜具有良好的细胞相容性,且优于相应的PLLA和PLLA/HNTs纳米纤维膜.     

静电纺丝法制备丹皮酚纤维膜的综合实验设计

设计了静电纺丝法制备以聚己内酯为载体的含丹皮酚的载药纤维膜的综合实验,实验涉及载药纤维膜的制备和表征测试等操作。采用静电纺丝技术制备了丹皮酚纤维膜,利用红外光谱仪,扫描电镜和X-射线衍射仪进行了表征。通过此综合教学实验,学生可了解纳米纤维膜的制备方法及表征技术,掌握红外光谱仪的原理及操作技术,了解扫描电镜、X射线衍射仪等大型仪器的原理和制样方法。该实验项目涵盖多个知识点,综合性强,便于操作,可作为高分子材料与工程、制药工程等本科专业的综合实验项目,培养学生的综合实验技能和创新能力,激发他们对科研的兴趣。     

静电纺丝制备具有浸润性梯度的聚酰亚胺纳米纤维膜

采用高压静电纺丝技术, 在非对称异型电极上制备得到放射状聚酰亚胺(PI)纳米纤维膜. 采用环境扫描电子显微镜(ESEM)观察了PI膜的微观形貌以及纳米纤维的排列状态; 采用接触角测量仪研究了水滴浸润性的变化; 采用高敏感性力学微电力学天平测量了水滴的黏附力, 分析了微观形貌变化与水滴浸润性质和黏附性质的关系. 结果表明, 该PI纳米纤维膜沿着非对称异型电极三角电极至弧型电极方向纤维排列由密到疏, 呈放射状, 具有独特的微结构梯度; 整个纤维膜上的PI纳米纤维直径均一且具有光滑均匀表面, 纤维与纤维之间的距离约为几微米到几十微米. 由于PI纳米纤维膜所具有的独特的微结构梯度, 致使沿着微结构梯度方向水滴的接触角(从超疏水到疏水)和黏附力(从低黏附到高黏附)均表现出梯度变化的特征.     

静电纺丝法制备SrTiO3多晶微纳米纤维

应用静电纺丝法并结合Sol-gel 技术制备了SrTiO3微纳米纤维. SEM, TEM及电子衍射分析结果显示, 于900 ℃煅烧获得的纤维直径分布在50~400 nm之间, 其典型直径约为280 nm. XRD分析结果表明, 纤维由立方结构的SrTiO3晶粒组成, 平均晶粒尺寸为33 nm.     

PZT/P(VDF-TrFE)纤维膜的静电纺丝制备及其性能

以锆钛酸铅压电陶瓷(PZT)和聚(偏氟乙烯-三氯乙烯)(P(VDF-TrFE))共聚物为原料,利用静电纺丝的方法制备了PZT/P(VDF-TrFE)纤维膜。用扫描电子显微镜、精密阻抗测试仪和拉力试验机对纤维膜的形貌、电学性能、力学性能进行了表征。结果表明,适当地提升PZT的质量分数能有效提升纤维膜中纤维丝的均匀性。当PZT质量分数为4%时,纤维丝的均匀性最佳;静电纺丝方法能够得到低介电常数的PZT/P(VDF-TrFE)纤维膜,并且通过调节PZT的质量分数,可以保证纤维膜的介电常数在一定范围内变化。PZT颗粒的加入能够有效调节PZT/P(VDFTrFE)纤维膜的拉伸强度和断裂伸长率,当PZT质量分数为4%时,纤维膜具有最佳的综合力学性能,能够满足可穿戴设备的要求。     

磷钼酸/PMMA静电纺丝纤维的制备及形貌研究

通过静电纺丝技术制备了磷钼酸/PMMA复合纤维,研究了PMMA的相对分子质量、磷钼酸的含量及混合溶剂中DMF与乙醇的体积比对复合纤维形貌及直径的影响。通过扫描电镜(SEM)对复合纤维的形貌进行了观察,并测试了不同条件纺丝溶液的电导率、黏度和表面张力。研究发现,PMMA的相对分子质量和DMF与乙醇的体积比对复合纤维的形貌影响较为明显,磷钼酸的含量对复合纤维的直径影响显著。较为理想的纺丝条件为:PMMA的重均分子量为60000,纺丝液中磷钼酸的含量为16mg/mL,DMF与乙醇的体积比为6∶4。     

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

以辛酸亚锡为催化剂, 胆固醇(CHOL)为共引发剂引发D,L-丙交酯开环聚合, 制备了胆固醇-g-聚(D,L-乳酸)(CHOL-g-PDLLA)低聚物, 采用偏光显微镜(POM)和差示扫描量热(DSC)方法考察了其液晶特性. 通过静电纺丝技术制备了CHOL/PDLLA和CHOL-g-PDLLA /PDLLA复合纳米纤维膜, 对其形貌、界面相容性、孔隙率、拉伸性能和细胞相容性进行了研究. 结果表明, CHOL-g-PDLLA为一种热致胆甾型液晶, 液晶温度区间为21.8~74.5 ℃; CHOL-g-PDLLA/PDLLA复合纳米纤维膜的纤维形态良好, 表面均匀光滑, 孔隙率在70%~75%之间, 且其界面相容性优于相应的CHOL/PDLLA. 随着CHOL和CHOL-g-PDLLA含量的增加, 复合纳米纤维膜的拉伸强度逐渐下降, 但CHOL-g-PDLLA/PDLLA复合纳米纤维膜的拉伸强度显著大于CHOL/PDLLA. 体外骨髓间充质干细胞培养结果显示, CHOL-g-PDLLA/PDLLA复合纳米纤维膜具有良好的细胞相容性, 且优于相应的PDLLA和CHOL/PDLLA纳米纤维膜.     

静电纺丝技术制备聚苯乙烯/石墨烯复合纳米纤维

通过静电纺丝技术制备了聚苯乙烯/石墨烯复合纳米纤维膜,利用扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱、粉末X-射线衍射和激光拉曼光谱等技术对所制备的纤维膜结构和组成进行表征,并通过电化学法考察该复合纳米纤维膜的电活性。结果表明,石墨烯已掺杂到聚苯乙烯纤维中。与聚苯乙烯纤维膜相比,聚苯乙烯/石墨烯复合纳米纤维膜导电性能增强,表明本实验成功实现了对聚苯乙烯纤维的改性。     

聚乳酸/聚苯胺/富勒烯静电纺丝纤维的制备与表征

以富勒烯C_(60)作为聚苯胺的导电掺杂剂,采用乳液聚合-复合法制备了聚乳酸/聚苯胺/富勒烯复合体系(PLA81/PANI14/C_(60)5),并对其结构和性能进行了表征与理论分析.通过静电纺丝-编织法制备了PLA/PANI/C_(60)导电纤维管.利用555定时器原理设计自制了多谐振荡信号的电刺激装置,将其用于导电纤维管的细胞培养,以考察电刺激作用下导电纤维管上成骨细胞的生长和增殖情况.结果表明,PLA/PANI/C_(60)薄片的电阻率为104Ω·cm数量级;C_(60)能够促进苯胺乳液聚合的链增长,提高聚苯胺产物的聚合度;PLA/PANI/C_(60)纤维管形貌规整,具有良好的亲水性;在18μA/1 Hz/500 ms电刺激的作用下,PLA/PANI/C_(60)纤维对成骨细胞的生长具有明显的促进作用.加载适当电流电刺激能够加强生长因子对成骨细胞的分化作用,有利于促进成骨细胞的生长和繁殖.     

取向静电纺丝纳米纤维的制备及应用研究进展

简单描述了静电纺丝的基本装置、原理;为制得高性能的取向纳米纤维,对静电纺丝中出现的不稳定性进行了研究,介绍了三种不稳定状况,并分析了其产生原因.列举了通过改变接收装置、控制电场和附加磁场等方法,改进静电纺丝技术来制取连续取向的纳米纤维,并对各种方法进行了简单的评价,指出磁化静电纺丝(MES)是目前制备取向纳米纤维最具有发展前景的方法.简要介绍了取向纳米纤维在生物组织工程领域方面的应用,并对其未来作了展望.     

静电纺羟基磷灰石/明胶微纳复合纤维

本文从仿生角度出发,模拟细胞外基质独特结构,采用静电纺丝法成功制备出HA均匀分布的HA/Gelatin复合纤维。根据影响静电纺丝的主要因素,分别考察了聚合物浓度、无机物含量、溶剂浓度、电纺电压等因素对纤维形貌和结构的影响。研究结果表明:聚合物浓度是制备复合纤维的首要影响因素,影响复合纤维的直径;无机物的添加使聚合物中的氢键减少,降低了电纺液的粘度,影响复合纤维中珠状物的形成;制备分布均匀的电纺纤维,溶剂起很大的作用,影响纤维的粘联;电纺电压增大使电场力过大,聚合物被强力拉伸,单根纤维出现卷曲。     

静电纺丝法制备ZrO2纳米纤维

纳米级ZrO：因具有高氧离子传导和高折射率而被广泛应用于催化剂、氧传感器、燃料电池以及对Cr(Ⅵ)污染的处理等方面．目前已成功地制备了ZrO2的纳米颗粒、纳米管及纳米薄膜等．但是，对于具有准一维结构的ZrO2纳米纤维的制备及性能研究尚未见报道．     

静电纺丝法制备相变调温纤维及其性能

以丙酮和N,N-二甲基甲酰胺（DMF）为混合溶剂,实验室自制固-固相变材料为相变工作物质,醋酸纤维素（CDA）为高分子载体,利用静电纺丝技术制备了相变调温纤维,研究了溶剂配比、纺丝液浓度、纺丝电压等对纤维形貌的影响。结果表明：以N,N-二甲基甲酰胺（DMF）和丙酮为溶剂（体积比为1/4）,在纺丝液质量分数为22%、纺丝...     

静电纺丝法制备硫酸化的二氧化锆/二氧化硅复合纤维

将电纺丝技术与溶胶-凝胶技术相结合, 制备了SZ粒子分布于SiO2纤维外壁的硫酸化的二氧化锆/二氧化硅复合纤维. 与常见的SZ复合催化剂相比, 采用SiO2纤维负载SZ不仅可以解决粉体材料带来的难以与反应体系分离等弊病, 同时功能粒子SZ分布与纤维外壁的结构也提高了功能粒子的利用率.     

静电纺丝法制备纳米抗菌纤维的研究进展

纳米抗菌材料是防止细菌等致病微生物对人们生产、生活的破坏而发展起来的一类新型材料.在纳米抗菌材料的众多制备方法中,静电纺丝是一种成本低,工艺可控的技术,制备的纳米纤维具有比表面积大、孔隙率高、纤维均匀等特点.本文作者首先简述了静电纺丝技术以及该技术制备纳米抗菌纤维材料的特点;接着按照菌剂种类不同,对静电纺丝技术制备的抗菌纤维材料进行归类,将其分为无机抗菌纤维材料、天然抗菌纤维材料和复合抗菌纤维材料3类,并对其研究进展进行了评述;最后对静电纺丝技术制备纳米抗菌纤维的研究现状进行了总结与展望.