靜電紡絲法制備納米纖維及其應(yīng)用研究.pdf

1、探討了靜電紡絲工藝參數(shù)對(duì)纖維形態(tài)的影響。在電壓為25 kV，聚乙烯吡咯烷酮(PVP)/無水乙醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10％時(shí)，以豎直旋轉(zhuǎn)的細(xì)銅針為接收裝置，在不同的旋轉(zhuǎn)速度下紡出了PVP螺旋纖維繩。當(dāng)豎直細(xì)銅針固定不轉(zhuǎn)時(shí)，紡絲纖維成松散線狀結(jié)構(gòu)；旋轉(zhuǎn)豎直細(xì)銅針，隨著旋轉(zhuǎn)速度的加快，纖維形態(tài)呈現(xiàn)出由松散的螺旋纏繞到緊密纏繞的變化趨勢(shì)，最終制得PVP微米繩。用掃描電子顯微鏡(SEM)對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行了表征。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，接收器旋轉(zhuǎn)速度和接收距離對(duì)多螺旋結(jié)構(gòu)纖

2、維的形貌有顯著影響。討論了螺旋纖維的形成機(jī)理；PVP纖維在紡絲針頭和接收銅絲間靜電庫(kù)侖引力(垂直方向)，紡出纖維間的庫(kù)侖斥力，以及單針高速旋轉(zhuǎn)力(切線方向)的三重力的作用下編織成繩。 用旋轉(zhuǎn)葉輪紡出了聚乙烯吡咯烷酮納米纖維。把聚乙烯吡咯烷酮(PVP，Mw=1，300，000)溶于乙醇中制得6-14 w％的溶膠，在葉輪轉(zhuǎn)速分別為18.84，15.70和12.56m/s的條件下，可以制成直徑分布在幾百納米到幾微米的PVP纖維，纖維直

3、徑受紡絲速度和溶膠濃度的影響。用電子顯微鏡(SEM)對(duì)纖維進(jìn)行了形貌表征，直徑變化范圍從小于200納米到2微米以上，長(zhǎng)可達(dá)數(shù)十厘米。葉輪紡絲技術(shù)與靜電紡絲技術(shù)相比，納米纖維更長(zhǎng)更平滑，紡絲的裝置更簡(jiǎn)單。 探討了靜電紡絲在無機(jī)材料方面的應(yīng)用，以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)溶膠/鈦酸四正丁酯和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)溶膠/銀顆粒為前軀體，以共軸靜電紡絲法制備了銀填充的TiO2中空納米纖維。將雙組分纖維在200℃下熱處理，然后在600℃下

4、在空氣中焙燒，可以得到在內(nèi)表面沉積銀顆粒的TiO2納米管，銀顆粒的直徑為幾納米到40納米不等，TiO2納米管的外徑150-300 nm，管臂厚10-20 nm。用紅外吸收光譜(FT-IR)、X射線衍射(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)、透射電子顯微鏡(TEM)等測(cè)試手段對(duì)超細(xì)纖維進(jìn)行了表征。中空纖維的直徑和管壁可以通過改變電紡參數(shù)來調(diào)節(jié)。與諸如TiO2納米中空纖維、TiO2納米纖維、TiO2納米粉體相比較，Ag顆粒填充的TiO2納米中

5、空纖維在光分解亞甲基藍(lán)上表現(xiàn)出了更好的催化性。 以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)溶膠/鈦酸四正丁酯/乙酸鈷為前軀體，共軸靜電紡絲法，用高速旋轉(zhuǎn)的銅針為接收裝置，制備了直徑均一，具有螺旋纏繞結(jié)構(gòu)的雙組分納米纖維。將雙組分纖維在200℃下熱處理，然后在空氣中600℃下焙燒，得到Co0.1Ti0.9O2中空納米纖維，中空纖維的外徑為60-300 nm，壁厚為10-30 nm。用紅外吸收光譜(FT-IR)、X射線衍射(XRD)、掃描電子顯微鏡