静电纺制备丝素蛋白纳米纤维及其复合纳米纤维的研究进展

将生物材料通过静电纺丝制备成的纳米纤维,具有比表面积大、空隙率高、生物相容性好等优点,因此得到广泛研究。本文主要综述了近年来国内外静电纺丝制备丝素蛋白纳米纤维的研究现状,重点介绍了采用不同溶剂制备的纯丝素蛋白纳米纤维和丝素蛋白与其它材料复合制备的丝素蛋白复合纳米纤维,并展望丝素蛋白纳米纤维潜在的应用前景。     

用离子吸附法制备银/聚吡咯同轴纳米电缆

以多元醇还原反应法制备出直径为40~50 nm的纳米银线, 采用醋酸铜水溶液对银纳米线表面进行处理, 通过离子吸附在纳米银线表面吸附铜离子. 以吸附在银纳米线表面上的铜离子作为活性单元, 氧化吡咯单体聚合, 制得Ag/PPy同轴纳米电缆. 采用TEM, FTIR和XPS等表征手段对产物进行表征和检测, 并通过表面增强拉曼光谱进一步证实产物中聚吡咯层紧密地吸附在银线表面. 结果表明, 利用醋酸铜作为氧化剂, 通过离子吸附法制备的Ag/PPy同轴纳米电缆, 可以在较大范围内有效地控制聚吡咯层厚度, 避免银纳米线被刻蚀.     

内蒙风化煤对镉离子溶液的吸附行为

本文利用内蒙风化煤[1,3]作吸附剂对镉离子溶液中的镉的吸附性能、特征和机理进行探索,以利内蒙风化煤的深度开发利用。1　实验内蒙风化煤(腐植酸含量高达41 3%)。空气中风干研细后,过80目筛。用3ＣｄＳＯ4·8Ｈ2Ｏ和Ｈ2ＳＯ4配制含Ｃｄ(Ⅱ)酸性溶液[4],镉含量采用ＡＡ 670原子吸收分光光度法(日本岛津)测定。吸附实验采用静态分析方法。准确称取一定量的风化煤放入干燥的250ｍｌ锥形瓶中,加入25ｍｌ一定浓度的含镉溶液,在室温下连续振荡2ｈ,静置0 5ｈ,过滤,分析滤液中的镉含量。取6ｇ内蒙风化煤于250ｍｌ磨口锥形瓶中,移入25ｍｌ1000ｍ…     

PVA/DTC纳米纤维的制备及对铅离子的吸附行为

通过高压静电纺丝技术制备了聚乙烯醇/聚乙烯亚胺(PVA/PEI)纳米纤维膜, 对纤维膜进行功能化使其转化为对重金属离子具有高络合能力的聚乙烯醇/二硫代氨基甲酸盐功能化聚乙烯亚胺(PVA/DTC)纳米纤维膜. 研究了PVA/PEI纳米纤维膜的交联和功能化以及PVA/DTC纤维膜对铅离子的吸附行为. 结果表明, 高压静电纺丝法可制备出纤维直径分布均匀、 形貌良好的纳米纤维膜, 且交联、 功能化后仍能保持蓬松纳米纤维状的网状结构. PVA/DTC纳米纤维膜对铅离子吸附速率快, 吸附量容量高, 且具有良好的再生吸附能力, 是一种潜在的重金属离子高效吸附材料.     

聚羟基丁酸酯/碳纳米管复合纳米纤维膜的制备及其对重金属离子吸附分离性能的研究

以聚羟基丁酸酯和碳纳米管为原料,采用三氯甲烷/二甲基甲酰胺混合溶液为溶剂,利用静电纺丝技术制备了聚羟基丁酸酯/碳纳米管复合纳米纤维膜.研究了碳纳米管的含量对纳米纤维膜形貌和力学性能的影响,探讨了复合纳米纤维膜对重金属Cu(II)、Cd(II)和Pb(II)的吸附特性.实验结果表明:加入1 wt%碳纳米管能够将纳米纤维的平均直径从(728±146)nm降低至(468±89)nm,纳米纤维膜的比表面积从27.24 m~2/g提高至43.45 m~2/g;碳纳米管的复合能够有效增强聚羟基丁酸酯纳米纤维,当碳纳米管含量1 wt%为最佳,拉伸强度可达5.85 MPa,较纯聚羟基丁酸酯纳米纤维提升了115%.复合纳米纤维膜对重金属离子具有良好的吸附特性,其对Cu(II)、Cd(II)和Pb(II)的最佳吸附pH值为5,此时最大吸附容量分别为91.04、171.05和197.03mg/g,平衡吸附时间分别约为50、60和60 min,吸附率分别为1.79、2.83和3.28 mg/g/min;热力学和动力学分析表明,复合纳米纤维膜对重金属Cu(II)、Cd(II)和Pb(II)的吸附行为更符合Freundlich模型,吸附过程更符合Pseudo-second order模型;循环使用实验表明,重复使用5次后,其吸附容量可保持在初始值的87%以上,具有较好的使用寿命.     

不同海藻吸附重金属镉离子的研究

本文采用6种分别属于褐藻门、绿藻门、红藻门的海边常见大型海藻对重金属镉离子进行吸附比较实验，镉离子浓度较低时，其吸附容量排列顺序为：海黍子＞海带＞孔石莼＞节荚藻＞刺松藻＞内枝藻，海黍子的吸附量高达181mg/g，超出文献报道值，对3种吸附容量较高的海藻进行了较详细的研究，研究溶液的pH值、初始Cd^2 离子浓度等因素对Ca^2 的吸附特性的影响，对吸附机理进行了初步的探讨，发现镉离子与海藻中的钙离子发生离子交换作用，交换率占总吸附量的33－34％，得出了适宜的吸附等温线方程。     

壳聚糖静电纺纳米纤维的制备和特点

对纯壳聚糖、壳聚糖和聚合物的混合物、壳聚糖和蛋白质的混合物、壳聚糖衍生物、壳聚糖和无机纳米颗粒的混合物等静电纺纳米纤维的制备和特点进行了综述,对部分壳聚糖纳米纤维的应用进行了简述。     

纳米钛酸钙粉体的制备及其对水中铅和镉的吸附行为

采用柠檬酸络合溶胶-凝胶法制备了纳米钛酸钙粉体. 以X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和傅立叶变换红外光谱(FTIR)对其进行了表征. 考察了该纳米粉体对水中重金属铅和镉的吸附性能, 并以镉离子为例, 系统地研究了吸附热力学和动力学. 结果表明, 该法合成的钛酸钙为钙钛矿结构的纳米粉体, 粒径大小受灼烧温度的影响, 灼烧温度越高, 粉体平均粒径越大, 600 ℃灼烧2 h条件下, 粉体的平均粒径最小, 约为20 nm. 当介质的pH值为4～8时, 钛酸钙对水中的铅和镉具有很强的吸附能力. 其对镉离子的吸附行为符合Langmuir 吸附等温模型和HO准二级动力学方程式, 吸附过程焓变(ΔH)为39.312 kJ•mol－1, 各温度下的自由能变(ΔG)均小于零, 熵变(ΔS)均为正值, 吸附过程的活化能(Ea)为20.359 kJ•mol－1. 该吸附过程是自发的吸热物理过程. 被吸附的铅和镉均可用1 mol•L－1的硝酸完全洗脱回收. 对铅和镉的富集因子均超过200. 将其应用于水中痕量铅和镉的吸附富集和测定, 回收率分别为96.3%～107.2%和93.5%～104.0%, 与石墨炉原子吸收光谱法测定结果一致.     

染着棉交换纤维对水中镉的吸附研究

本文制备了活性艳红K—2BP染着棉交换纤维。初步考察了其对水中镉的吸附能力。结果表明,染着棉交换纤维对水中镉有较好的吸附作用。     

硫脲基纳米螯合纤维对水溶液中Cd(Ⅱ)的吸附和密度泛函理论计算

以聚丙烯腈为原料, 利用静电纺丝技术和化学接枝制备得到硫脲基纳米螯合纤维, 并用于水溶液中 Cd(Ⅱ)的去除. 结合样品的表征和密度泛函(DFT)理论计算结果, 揭示了所制备纳米纤维材料对Cd(Ⅱ)的吸附机理. 借助静态吸附和动态吸附实验, 考察了硫脲基纳米螯合纤维对Cd(Ⅱ)的吸附性能. 结果表明, 纳米纤维吸附材料对Cd(Ⅱ)的最大吸附容量可达349.46 mg/g, 吸附过程在90 min以内即可达到基本平衡. 整个吸附过程符合准二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型. 硫脲基纳米螯合纤维吸附Cd(Ⅱ)的吸附机理为表面配位络合, 增加纳米纤维表面硫脲基团的含量是提高吸附容量的重要途径. 该吸附材料经6次循环使用后, 最大动态吸附容量并未发生明显改变.     

离子液体/聚偏氟乙烯纳米纤维的防结冰性能

通过静电纺丝方法制备了掺杂离子液体([BMIM][PF₆])的聚偏氟乙烯(PVDF)纳米纤维. 研究结果表明, [BMIM][PF₆]与PVDF具有相互作用, 并可促进PVDF形成β相晶体. 在溶剂挥发后, 离子液体存在于PVDF纳米纤维的表面. 纳米纤维中的离子液体含量对复合纳米纤维的表面形态和润湿性具有显著影响. 通过离子液体的引入, 可有效推迟水滴在纳米纤维表面的结冰时间, 降低水滴的结晶温度, 并且降低冰黏附强度. 研究结果显示含有10%[BMIM][PF₆]的PVDF纳米纤维疏水性最高, 并具有优异的防结冰性质.     

AOPAN/PA-66复合纳米纤维膜的制备及对金属离子的吸附性能

采用双喷头电纺丝技术,将尼龙(PA-66)纤维增强的聚丙烯腈(PAN)纳米纤维膜(PAN/PA-66)与盐酸羟胺进行偕胺肟化反应,制备了一种偕胺肟化聚丙烯腈/尼龙复合纳米纤维膜(AOPAN/PA-66).通过红外光谱及扫描电子显微镜等方法研究了偕胺肟化前后纳米纤维膜的组成、形貌和力学性能;并考察了AOPAN/PA-66复合纳米纤维膜对铜离子和铅离子的吸附性能.结果表明,AOPAN/PA-66复合纳米纤维膜的抗拉伸强度及断裂伸长率分别为4.73 MPa和30.76%,对Cu(Ⅱ)及Pb(Ⅱ)的吸附量分别为67.5和75.4 mg/g.     

镓离子配合物印迹聚合物的研制及吸附性能研究

以8-羟基喹啉镓(Gaq3)为模板分子,丙烯酰胺为功能单体,二甲基丙烯酸乙二醇酯为交联剂,偶氮二异丁腈为引发剂,由沉淀聚合法在三氯甲烷和甲醇(体积比3:2)的混合溶剂中制备镓离子印迹聚合物.采用红外光谱和热重分析对其进行表征;采用等温平衡吸附实验和Langmuir吸附模型分析研究其吸附性能.以其作为固相萃取填料,应用于...     

聚吡咯/尼龙6纳米纤维膜对Pb2+固相萃取的吸附效能研究

以电纺尼龙6纳米纤维膜为基底,原位氧化聚合制得聚吡咯/尼龙6纳米纤维膜(PPy/Nylon 6-NFsM).通过静态和动态吸附实验考察PPy/Nylon 6-NFsM对Pb2+的吸附行为,探究其作为固相萃取介质富集水中痕量Pb2+的可行性.结果表明:298 K,pH=10时,PPy/Nylon 6-NFsM对Pb2+的静态饱和吸附量达542 mg/g;吸附动力学和吸附等温线分别符合准二级动力学模型和Freundlich模型;优化了PPy/Nylon 6-NF-sM的固相萃取条件,采用火焰原子吸收光谱法检测实际水样中的Pb2+,检出限为1.2 μg/L(信噪比为3计),10 μg/L加标水平加标回收率为95.3％ ～ 100.4％,相对标准偏差(RSD)为1.6％(n=3),可实现实际水样中痕量Pb2+的准确、灵敏的检测.     

硫化锌掺锰/聚乙烯醇复合纳米纤维的制备与表征

利用静电纺丝法与气固反应相结合, 成功地制备了硫化锌掺锰/聚乙烯醇复合纳米纤维, 并对所制备的复合物进行了表征, 探讨了复合物的结构及其性能.     

静电纺丝法制备超细聚苯乙烯纳米纤维

采用静电纺丝方法制备了超细聚苯乙烯纤维, 通过向溶液中添加有机胺盐并降低溶液浓度将纤维的平均直径降至100 nm, 并研究了盐的添加量对纤维直径的影响.     

聚吲哚及其衍生物的荧光光谱

在三氟化硼乙醚及其混合电解质中,吲哚及其衍生物阳极氧化可以获得高质量的聚吲哚及其衍生物膜:聚吲哚、聚(5-甲基吲哚)、聚(5-硝基吲哚)、聚(5-氰基吲哚)、聚(5-溴吲哚).它们可溶于DMSO和THF中.聚吲哚及其衍生物具有良好的荧光性质;单体的发射光谱与取代基有关,而聚合物的发射光谱几乎不受取代基的影响.电子离域程度增大,使得聚合物的激发和发射光谱红移,宽的分子量分布则会使聚合物的激发和发射光谱变宽.     

静电纺丝法制备Mn2O3纳米纤维及其磁性研究

采用溶胶-凝胶过程和静电纺丝技术相结合方法, 以聚丙烯腈和醋酸锰为前驱物, 制得了PAN/Mn(CH₃COO)₂复合纳米纤维. 将该复合纤维高温煅烧, 获得了Mn₂O₃纳米纤维. 采用扫描电镜(SEM)、红外光谱(FTIR)、差热-热重(TG-DTA)和X射线衍射(XRD)分析等对样品进行了表征. 结果表明, Mn₂O₃纳米纤维为规则的一维结构, 直径分布均匀, 具有铁磁性-反铁磁性-顺磁性相互转化的特性.