静电纺丝法制备聚丙烯腈/聚苯胺复合纳米纤维及其表征

利用静电纺丝技术,以聚丙烯腈(PAN)和苯胺(ANI)为前驱物,用过硫酸胺(APS)溶液在低温下缓慢氧化聚合,制备了PAN/PANI复合纳米纤维,直径约500 nm.通过扫描电子显微镜(SEM)、红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)和激光拉曼(RAMAN)光谱仪等测试手段对材料的形貌和结构进行了表征.探讨了材料制备过程中影响纤维形貌、尺寸、均匀度的因素和PANI含量对复合纤维导电性能的影响,结果表明,PAN浓度、ANI的加入量和电压是影响纤维特性的主要因素;PANI在PAN基体中呈纳米尺寸分布,复合纳米纤维具有良好的导电性能,导电率可达10-2S/cm.     

多孔聚丙烯腈纤维膜的制备及油/水分离性能

首先采用静电纺丝制备聚丙烯腈/聚乙烯吡咯烷酮(PAN/PVP)纤维膜,再经水浸渍处理获得多孔聚丙烯腈(PPAN)纤维膜。通过傅里叶变换红外(FT-IR)光谱、热重分析(TGA)探究纤维成孔机理,采用X射线光电子能谱(XPS)研究多孔纤维膜中PAN与PVP分子间相互作用力;同时探究PAN与PVP质量比对多孔纤维膜形貌、比表面积、润湿性、力学性能、油/水分离性能的影响,并确定最佳配比。结果表明：当m(PAN)/m(PVP)=1∶2时,PPAN纤维膜具有较高的力学性能;对正己烷/水混合物的分离通量高达(46 318±3 879) L/(m²·h·bar)(1 bar=0.1 MPa),分离效率为(96.01±0.38)%;还实现了对不同种类油/水混合物的高效分离。此外,该PPAN纤维膜表现出优异的循环分离性能,经10次循环分离后,通量损失率仅为8.9%。     

不同分子量聚丙烯腈的制备及其高压静电纺丝研究

采用DMSO/H2O混合溶剂法制备了5种不同分子量的PAN,并以PAN为原料,DMF为溶剂,配成纺丝溶液,通过高压静电纺丝技术制备超细纤维毡(UFFM)。研究表明,相同单体组成和浓度、相同反应条件情况下,通过聚合制备PAN,随着混合溶剂中水含量的增加,生成的PAN粘均分子量相应增加,其转化率也增加。聚合所得的不同分子量PAN的热重分析显示,随着PAN分子量的增加,热重曲线的剧烈失重区会越来越明显,剧烈失重区的失重率也呈增加的趋势;高压静电纺丝研究发现,PAN-4和PAN-5纺丝溶液由于分子量过高而不可纺;另外,研究还发现,较高的纺丝电压有利于纤维直径的减小,但相应的纺丝稳定性减小,导致纤维直径分布的离散度增加。     

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.     

聚丙烯腈/氧化石墨烯复合纳米纤维的制备与性能研究

以氧化石墨烯为添加物,采用静电纺丝的方法制备不同质量分数的聚丙烯腈/氧化石墨烯(PAN/GO)复合纳米纤维。使用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)对复合纳米纤维的微观结构进行观察;采用差示扫描量热仪(DSC)和热重分析仪(TGA)研究复合纳米纤维的热学性能随着氧化石墨烯添加量增加的变化;采用微机控制电子万能试验机对复合纳米纤维的力学性能进行研究。结果表明,加入氧化石墨烯后,纺制的PAN/GO纳米复合纤维会变细,但随着GO添加量的增多出现珠节现象,降低了纤维的粗细均匀度,同时加入GO后对PAN的氧化具有一定的抑制作用,而且GO的加入也使PAN的力学性能增加,当加入量为0.1%时断裂强力增加了一倍,但添加量为1%时,断裂强力又会降低,综合实验结果显示当加入氧化石墨烯的质量分数为0.1%时最适宜。     

静电纺聚丙烯腈纳米纤维晶态结构及取向的形成

采用新型流动水浴收集方式制备出连续单向排列的静电纺聚丙烯腈(PAN)纳米初生纤维,收集静电纺丝不同阶段的静电纺PAN纳米纤维,并在热水中进行后牵伸,使其伸长至原长的2倍、3倍.通过扫描电子显微镜(SEM)、广角X射线衍射(WAXD)等方法对静电纺丝过程不同阶段的PAN纳米纤维的形貌、直径、致密性、晶态结构及取向进行了表征.研究表明,(1)在静电纺丝过程中PAN纺丝液射流受到牵伸作用,静电纺PAN纳米纤维的晶态结构形成并逐渐完善.纳米纤维的直径随着静电纺丝过程逐渐减小(从664 nm减小至353 nm),结晶度从42.55％增加至47.76％,晶区取向由37.48％提高至43.93％.纳米纤维致密性也逐渐提高(密度由1.1917 g/cm3增加至1.1943 g/cm3).(2)静电纺丝过程进入PAN射流溶剂含量较低的阶段后,继续通过静电纺丝过程提高纳米初生纤维晶态结构及取向的效果很有限,而通过热水后牵伸过程可进一步使晶态结构及取向得到有效果的完善.研究同时发现,静电纺初生纤维的晶态结构及取向与其在热水牵伸过程中的进一步完善具有相关性.     

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.     

静电纺丝法制备碳点(CDs)-聚丙烯腈薄膜及发光性能

以聚丙烯腈(PAN)为基质,绿光CDs(G-CDs)作为发光材料,利用静电纺丝工艺制备出具有蓝绿色荧光的G-CDs@PAN薄膜。通过表征分析了G-CDs@PAN薄膜的形貌、结构和荧光性能。结果表明：G-CDs@PAN薄膜具有网状纤维结构;由于纤维内部具有良好的空间位阻,可有效分散并固定G-CDs颗粒,使其在固态下仍保留其固有的荧光特性;G-CDs@PAN薄膜在紫外光下呈现明亮稳定的蓝绿色荧光;最佳发射波长为505 nm,且具有优异的激发无关性。经过相关测试,该发光薄膜用做荧光标识在显示与照明领域具有良好的应用前景。     

静电纺丝制备多孔碳纳米纤维及其电化学电容行为

采用静电纺丝技术,以聚丙烯腈(PAN)/醋酸锌为前驱体制备复合纳米纤维,随后经碳化、酸化获得多孔碳纳米纤维.扫描电子显微镜(SEM)观察发现,碳纳米纤维表面分布大量孔洞.N2吸脱附等温曲线(BET)测试材料比表面积达413m2·g-1.循环伏安法(CV)和恒流充放电(CP)性能测试表明:多孔碳纳米纤维具有较好的电化学性能,在1A·g-1的电流密度下比电容达275F·g-1.相比碳纳米纤维比容量提高了162%.     

静电纺丝法制备纤维素纳米纤维的研究进展

纤维素纳米纤维很好的结合了纤维素的重要属性和纳米材料的各项特性,但纤维素大分子之间存在大量氢键,使得纤维素较难溶于普通溶剂,导致通过静电纺丝法直接制备纤维素纳米纤维具有一定的难度.而先采用静电纺丝法制备纤维素衍生物纳米纤维,再对纤维素衍生物纳米纤维进行水解也是制备纤维素纳米纤维的一种有效方法.本文对近年来这两种纤维素纳米纤维制备方法的研究进行了综述,并对静电纺制备纤维素纳米纤维的发展前景做出了展望.     

热致相分离技术制备聚氨酯多孔膜的条件控制

采用自制的模具 ,利用热致相分离 (TIPS)的原理制备了聚氨酯 (PU)多孔膜 ,并重点研究了聚合物浓度对多孔膜的表面形貌、孔度大小、孔隙率和透湿率的影响 .在不同的聚合物浓度条件下制备的PU多孔膜的共同特征是底面 (与成膜平台接触面 )光滑平整 ,孔洞尺寸较小 ,为纳米级 ;而表面 (与空气接触的自由面 )的形貌结构较为复杂 ,但都有明显的孔洞出现 ,且孔洞的尺度大于底面 ,在微米级以上 .聚氨酯 1,4 二氧六环 (DO)形成的是上临界共溶温度 (UCST)体系 ,在发生相分离后底面与表面粗化时间的不同是导致形貌结构差异的主要原因 .改变冷台温度或调整DO H2 O的比例也会对PU多孔膜的孔度大小和形貌结构产生明显的影响     

核-壳结构壳聚糖/聚乙烯醇-聚碳酸亚丙酯超细纤维的制备

利用同轴电纺丝技术制备出具有核-壳结构的壳聚糖/聚乙烯醇-聚碳酸亚丙酯电纺丝纤维,考察了溶剂复配对成纤的影响,采用扫描电镜和透射电镜对纤维的形貌、结构、直径分布等进行了探索,并在优化的工艺条件下,将羟基磷灰石负载在内层结构中.研究表明,采用氯仿/N,N-二甲基甲酰胺(1/1)复配溶剂可有效避免聚合物溶液在喷丝口处的凝结现象.同单纺纤维相比,核壳结构的纤维直径分布较宽,纤维壳层和核层界限清晰;红外谱图分析证明羟基磷灰石可负载在纤维的核结构中.     

超高相对分子质量聚丙烯腈基多孔中空氧化纤维的制备工艺研究

以超高相对分子质量聚丙烯腈基多孔中空纤维为原丝制备了多孔中空氧化纤维 ,研究了其制备工艺 .详细考察了氧化工艺条件 (温度、时间 )对多孔中空氧化纤维环化程度的影响 ,发现环化程度随氧化温度升高和氧化时间延长而提高 ;与以普通分子质量聚丙烯腈基实心纤维为原丝相比 ,氧化温度应较低 (<2 4 0℃ )、氧化时间应较短 (<2h) .     

PREPARATION OF MICROPOROUS ULTRA HIGH MOLECULAR WEIGHT POLYETHYLENE (UHMWPE) BY THERMALLY INDUCED PHASE SEPARATION OF A UHMWPE/LIQUID PARAFFIN MIXTURE

Ultra-high molecular weight polyethylene (UHMWPE) with a microporous structure was prepared via thermally induced phase separation (TIPS).Liquid paraffin (LP) was used as a diluent in the preparation of microporous UHMWPE. Small angle laser light scattering (SALLS) and differential scanning calorimetry (DSC) were used to determine the phase separation temperatures,i.e.the cloud points and the dynamic crystallization temperatures,respectively.It was found that the cloudI points were coincident with the cr...     

以旋转竖直铜针为收集器静电纺制备PVP螺旋型纤维绳

以竖直旋转的细铜针为接收器,聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)/无水乙醇质量分数为10%,电压25 kV,在不同的旋转速度下纺出了PVP螺旋纤维绳.当竖直细铜针固定不转时,纺丝纤维呈松散线状结构;竖直细铜针旋转速度加快,纤维形态由松散的螺旋缠绕向紧密缠绕的趋势变化,PVP纤维在纺丝针头和接收铜丝间静电库仑引力(垂直方向),纺出纤维间的库仑斥力(水平方向),以及铜针高速旋转力(切线方向)的三重作用下,最终制得PVP螺旋微米纤维绳.用扫描电子显微镜(SEM)对其进行表征.实验结果表明,接收器旋转速度和接收距离对多螺旋结构纤维的形貌有显著影响.讨论了螺旋纤维的形成机理.     

聚丙烯分子量对热致相分离制备微孔膜的影响

通过对等规聚丙烯与邻苯二甲酸二戊酯体系的相分离过程进行研究,绘制了3种分子量等规聚丙烯与邻苯二甲酸二戊酯体系的相图.研究结果表明,聚丙烯分子量的增大导致聚合物单个分子占据的晶格数Np增加,总分子数减少,使混合熵对混合自由能的贡献降低,因此浊点曲线向高温方向移动,而结晶曲线基本不变.聚丙烯分子量的增大延长了聚合物贫相分散液滴的生长时间、增加了聚合物富相黏度和过冷度.聚丙烯分子量变化不仅改变了微孔尺寸,而且改变了微孔结构.在相同淬冷条件下,微孔平均尺寸的变化趋势是贫相分散液滴的生长时间、聚合物富相黏度和过冷度3种因素共同作用的结果.     

热诱导相分离法制备亲水性乙烯-丙烯酸共聚物微孔膜

选择 3种不同丙烯酸含量的乙烯 丙烯酸共聚物 (EAA)为原材料 ,二苯醚 (DPE)为稀释剂 ,采用热诱导相分离法 (TIPS)制备了亲水性高分子微孔膜 .接触角实验证明 ,EAA为亲水性高分子材料 .利用熔点仪根据浊度的变化测绘出 3种不同EAA/DPE体系的双结点线以及通过DSC得出相应 3体系的结晶温度曲线 .实验结果还表明 ,随着乙烯 丙烯酸共聚物中丙烯酸含量的增加 ,结晶温度曲线向低温方向移动 ,相对应的膜孔直径也增加 .此外 ,随着EAA DPE体系中EAA初始浓度的逐渐增加 ,膜孔直径逐渐变小 ,当体系中EAA初始浓度高于 5 0 %时 ,不再出现微孔结构     

尺寸可控的聚苯胺复合微球的电纺制备与表征

以十二烷基苯磺酸(DBSA)掺杂的导电聚苯胺与聚乙二醇(PEG)及Fe3O4的混合氯仿溶液,采用静电纺丝(spinning technology)方法制备含Fe3O4纳米颗粒的导电聚苯胺(PANI)/PEG/Fe3O4复合微球.SEM结果表明,电纺所得的PANI/PEG/Fe3O4复合微球结构依赖于PEG聚合物浓度、静...     

钠硼硅酸盐玻璃分相微结构的NMR研究

采用 ²⁹Si、 ¹¹B MAS NMR研究了组成点位于Na₂O-B₂O₃-SiO₂三元体系玻璃分相区内的玻璃，探讨组成点不同及处理温度不同产生的分相微结构的差异，以便从微结构角度阐明分相的机制。结果表明：在相同温度下位于反常线上的组成点不混溶程度最大。而当组成点固定、分相温度愈低，［BO₃］向［BO₄］的转化率愈大。研究结果提供了