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《靜電紡絲制備高比表面積納米多孔纖維的研究進(jìn)展》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、2009年第11期產(chǎn)業(yè)用紡織品綜述*靜電紡絲制備高比表面積納米多孔纖維的研究進(jìn)展林金友丁彬俞建勇(東華大學(xué)現(xiàn)代紡織研究院，上海，200051)摘要:靜電紡絲技術(shù)是當(dāng)前制造納米纖維最主要的基本方法，增加靜電紡納米纖維比表面積和孔隙率對(duì)提高其應(yīng)用性能有巨大作用。通過靜電紡納米纖維多孔化制備技術(shù)來改變纖維結(jié)構(gòu)和表面形態(tài)，能夠大幅度提高纖維的比表面積。綜述了近年來靜電紡納米多孔纖維的研究進(jìn)展情況。關(guān)鍵詞:靜電紡絲，納米多孔纖維，高比表面積中圖分類號(hào):TQ340.649;TS102.64文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編
2、號(hào):1004－7093(2009)11－0001－05近年來，靜電紡絲技術(shù)作為一種可以有效獲得咯烷酮(PVP)溶于共溶劑二甲基甲酰胺(DMF)中直徑在幾十到幾百納米范圍內(nèi)超細(xì)纖維的簡單而進(jìn)行靜電紡絲，利用相分離瀝濾致孔機(jī)理，也稱為有效方法越來越受到重視，引起了科研工作者的廣“電紡—相分離—瀝濾”法，去除PVP，制備超高比泛關(guān)注。目前靜電紡納米纖維已經(jīng)應(yīng)用在過濾膜、表面積納米多孔纖維。采用場發(fā)射掃描電子顯微反應(yīng)催化劑載體、超高靈敏度生物傳感器、生物組鏡觀察纖維表面和截面結(jié)構(gòu)，并用比表面測(cè)定儀測(cè)［1］
3、織工程、染料敏化太陽能電池等領(lǐng)域，應(yīng)用性能量其比表面積。結(jié)果顯示，纖維比表面積隨靜電紡隨著纖維比表面積的增加而提高?？焖俑咝У刂平z溶液中PVP含量增加而增大，其比表面積達(dá)到2備出具有超高比表面積的納米多孔纖維將會(huì)極大了70m/g，纖維的截面呈現(xiàn)多孔結(jié)構(gòu)，孔尺寸約［3］地推動(dòng)其在上述領(lǐng)域中的應(yīng)用。靜電紡絲制備納30nm。Zhang等將PAN和聚環(huán)氧乙烷(PEO)米多孔纖維的方法有多步法和一步法兩種。共同溶于DMF得到共混溶液，通過靜電紡絲技術(shù)制成納米纖維，經(jīng)過真空干燥后，浸沒在去離子水1多步法中，去
4、除PEO。由于PAN和PEO在靜電紡絲成形過程中發(fā)生相分離，PEO去除后形成PAN納米多1.1不同聚合物共混靜電紡絲后處理法孔纖維。結(jié)果表明，PEO的含量對(duì)PAN納米多孔該方法是分別制備兩種聚合物紡絲液并將其纖維的孔隙度和比表面積都有影響，PAN納米多2按一定比例混合或者將兩種聚合物共同溶解在同孔纖維的比表面積可達(dá)46.8m/g，孔體積可達(dá)3一溶劑里，靜電紡絲成形后，通過后處理工藝，去除0.37cm/g。通過將不同聚合物共同溶于一種溶其中一種成分，從而形成多孔結(jié)構(gòu)。后處理工藝包劑，紡絲成形后再利用
5、溶劑去除其中一種成分，得括溶劑萃取，熱降解和紫外光照射交聯(lián)處理等方到納米多孔纖維的聚合物體系還有生物聚合物動(dòng)［4］式。物膠(GT)和聚己內(nèi)酯(PCL)體系，聚羥基乙酸［2］(PGA)和聚乳酸(PLA)體系［5］，PAN和聚苯乙烯李新松等將聚丙烯腈(PAN)和聚乙烯基吡［6］(PS)體系等。［7］Han等將質(zhì)量分?jǐn)?shù)為23%的聚酰亞胺(PI)*國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(50803009)溶液(溶劑為三氯甲烷)和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為21%的聚收稿日期:2009－06－01作者簡介:林金友，男，1986年生，在讀博
6、士研究生。研究方向(三羥基丁酸酯—三羥基戊酸酯)共聚物(PHBV)為靜電紡納米多孔纖維的成孔機(jī)理及應(yīng)用。溶液(溶劑為三氯甲烷)以不同比例共混，通過靜—1—綜述產(chǎn)業(yè)用紡織品總第230期［11］電紡絲技術(shù)制備納米纖維，由于兩種聚合物具有部Gupta等在質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的聚酰胺6/甲分相容性，在紡絲過程中會(huì)發(fā)生相分離。將制備的酸溶液中加入三氯化鎵，通過靜電紡絲制備納米纖納米纖維加熱至210℃保持90min，由于PHBV的維，然后將纖維浸沒于水中去除三氯化鎵，從而形熱降解溫度低于PI，會(huì)發(fā)生熱降解，從而形成
7、納米成多孔結(jié)構(gòu)。SEM和TEM觀察表明纖維內(nèi)外皆有多孔纖維?？?BET測(cè)試表明，去除三氯化鎵后形成的納米多［8］Lyoo等將質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%的聚乙烯醇肉桂孔結(jié)構(gòu)纖維其比表面積較去除三氯化鎵前纖維的2酸酯(PVCi)溶液(溶劑為三氯甲烷)和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為比表面積提高了近6倍，達(dá)到12m/g。［12］25%的PHBV溶液(溶劑為三氯甲烷)以不同比例Ma等將質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8%的NaHCO3溶液加共混，經(jīng)靜電紡絲制成納米纖維，經(jīng)紫外光照射處入到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的PAN/DMF溶液中，通過靜理，PVCi發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)
8、。由于上述兩種聚合物具電紡絲制備納米纖維，然后經(jīng)HCl溶液洗滌，由于有非相容性，在靜電紡絲成纖過程中會(huì)發(fā)生相分NaHCO3和HCl反應(yīng)放出CO2氣體，使纖維形成納離。PHBV經(jīng)三氯甲烷溶解去除后，形成PVCi納米多孔結(jié)構(gòu)。［13］米多孔纖維。結(jié)果表明，孔的尺寸隨著PHBV含量Kim等在PAN溶液中加入金屬鹽氯化鋅，的增加而增大。通過靜電紡絲制備纖維，經(jīng)過后處理制成可用作超［9］Liu等將質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的不飽和聚酯大級(jí)電容器的多孔碳納米纖維，比表面積可達(dá)2分子單體(UPM)(溶劑為
