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纺织学报 2023年第9期44卷 20-26页

作者：孟鑫朱淑芳徐英俊闫旭青岛大学纺织服装学院山东青岛266071 青岛大学省部共建生物多糖纤维成形与生态纺织国家重点实验室山东青岛266071

针对纸质文档易受潮、易撕裂、易老化等保护难题,以回收废旧聚对苯二甲酸乙二醇酯(rPET)为原料,通过原位静电纺丝工艺将rPET纳米纤维直接沉积到纸质文档表面形成纤维保护膜。分析了原位静电纺处理前后纸质文档的形貌、表面润湿性、力学... 详细信息

针对纸质文档易受潮、易撕裂、易老化等保护难题,以回收废旧聚对苯二甲酸乙二醇酯(rPET)为原料,通过原位静电纺丝工艺将rPET纳米纤维直接沉积到纸质文档表面形成纤维保护膜。分析了原位静电纺处理前后纸质文档的形貌、表面润湿性、力学性能以及防紫外线性能。结果表明:制备的rPET纤维膜不会遮盖字迹,纤维膜的孔径为(5.53±0.38)μm,可阻挡常见灰尘和霉菌;最优条件下制备的rPET纤维膜可将纸质文档的水接触角提高到135.1°;沉积rPET纤维膜后纸质文档的拉伸强度和撕裂强度较未处理文档分别提高了129.1%和161.1%,紫外线防护系数可达到71.4。研究发现原位静电纺rPET纤维膜到纸质文档表面达到了较好的保护效果,该方法为矿泉水瓶的回收再利用及纸质文档保护提供了新途径。

关键词：原位静电纺丝回收聚对苯二甲酸乙二醇酯纳米纤维纸质文档保护覆膜

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电极辅助静电纺丝技术在腹腔镜止血和烫伤恢复中的应用研究

电极辅助静电纺丝技术在腹腔镜止血和烫伤恢复中的应用研究

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作者：胡朋月青岛大学

学位级别：硕士

纳米材料在当代社会的应用已经十分广泛,静电纺丝作为制备纳米材料的一种方法具有设备便宜易购、操作简单方便、制备过程不需专人照看从而节约人力等优势。同时,由于静电纺丝制备的材料的阻隔、吸附性能好、舒适性好以及其三维网状结构... 详细信息

纳米材料在当代社会的应用已经十分广泛,静电纺丝作为制备纳米材料的一种方法具有设备便宜易购、操作简单方便、制备过程不需专人照看从而节约人力等优势。同时,由于静电纺丝制备的材料的阻隔、吸附性能好、舒适性好以及其三维网状结构的形态,使其在生物医学领域有着广阔的应用研究现状,包括:伤口敷料、组织工程、神经修复、药物缓释、人造血管等。但是,静电纺丝制备的材料用做于止血或其他伤口敷料时,总是先制备静电纺丝膜,然后将其剪成一定形状后放置的伤口表面。这存在一定的问题:1.无法在不依赖市电的情况下进行静电纺丝;2.敷料与伤口表面的粘附力不足,可能无法完成有效的止血,或者敷料与伤口之间发生相对摩擦而产生继发性损伤;3.微创手术中仍然没有一种可以快速、有效、无伤的止血方法。4.如何促进恢复缓慢的深Ⅱ度烫伤伤口恢复问题仍待解决。我们采用了原位静电纺丝的方法解决以上问题。首先,我们将原位电纺与微创手术相结合,可以通过腹腔镜稳定地制造电纺纳米纤维,并将其直接沉积到活体器官上。在这种腹腔镜电纺中还引入了锥形会聚结构,这带来了纳米纤维的卓越精确沉积,从而在不增加纤维直径的情况下减小了纳米纤维膜的沉积面积。与传统的止血方法相比,在猪的微创手术中,这种腹腔镜静电纺丝具有止血快（＜5s）,术后炎症反应少,恢复快的特点。这种腹腔镜静电纺丝为微创手术中的原位止血提供了一条新途径,这很容易扩展到与微创手术有关的其他生物医学应用。其次,我们通过自制的便携式静电纺丝方法合成了CuS-PDGF-CS聚合物纳米纤维。其中的CuS纳米颗粒是我们通过绿色方法与牛血清白蛋白（BSA）一步一步制备的。此外还要着重指出,将血小板衍生的生长因子（PDGF）掺入这些CuS复合纳米纤维中可加快伤口的愈合速度。与传统的纱布相比,这些CuSPDGF-CS聚合物纳米纤维具有更好的致密性,因为它们是使用便携式静电纺丝装置原位准确地沉积在伤口上的。在808nm红外光照射下可以同时实现伤口消毒和促进愈合的预期。伤口愈合时间从30天缩短到21天。这种方法在用于室外烫伤伤口治疗的领域中具有诱人的应用前景。

关键词：原位静电纺丝微创止血辅助电极深Ⅱ度烧烫伤伤口敷料

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金属氧化物锂硫电池正极材料的构筑及其性能研究

金属氧化物锂硫电池正极材料的构筑及其性能研究

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作者：王旭长春理工大学

学位级别：硕士

作为最具开发潜力的新一代储能装置之一,锂硫电池因其具有高能量密度、高比容量、低成本和环境友好等优点受到广泛关注。然而推进锂硫电池商业化还面临诸多基础科学问题,如硫正极和LiS/LiS电导率低、正极放电后体积膨胀严重、中间产物... 详细信息

作为最具开发潜力的新一代储能装置之一,锂硫电池因其具有高能量密度、高比容量、低成本和环境友好等优点受到广泛关注。然而推进锂硫电池商业化还面临诸多基础科学问题,如硫正极和LiS/LiS电导率低、正极放电后体积膨胀严重、中间产物多硫化物的穿梭效应以及负极锂枝晶问题等,这些问题导致使用过程中锂硫电池的性能严重下降。为了应对这些问题,需要设计构筑新型正极材料,以期获得长循环、高容量的锂硫电池,已成为储能领域有应用前景和实用价值的研究课题之一。本文的研究内容如下:1.利用溶剂热法和液相法制备了TaO和VO,创新性地将VO/TaO复合物作为锂硫电池中间层以抑制多硫化物的穿梭效应。VO/TaO中间层表现出对多硫化物较强的吸附作用。同时该中间层对电池的充电和放电过程具有双向催化效应,使用中间层改性的硫正极表现出更高的硫利用率和更好的循环稳定性,在面载量为1.0 mg cm的条件下,初始的放电比容量为1299 m Ah g,100次循环后可逆比容量依然可达到867 m Ah g,远高于对比样品。这说明设计的VO/TaO中间层高效催化了多硫化物的转化,抑制穿梭效应的同时加快了多硫化物转化的反应动力学。2.通过静电纺丝和溶剂热法相结合制备了TaO/TaO@CNF（CNF为碳纳米纤维）纳米纤维中间层。该中间层对多硫化物的穿梭起到了物理阻碍作用和化学吸附的双重限制。同时该中间层材料的碳纤维基体解决了金属氧化物导电性差的缺陷,同时暴露更多的金属氧化物活性位点。使用中间层改性的正极表现出更好的倍率性能和更好的循环稳定性。TaO/TaO@CNF中间层改性的锂硫电池正极在面载硫量为1.0 mg cm、1 C的电流密度下,首圈的放电比容量为732 m Ah g,循环100次后电池的放电比容量仍可达到570 m Ah g,每圈的容量衰减率为0.22%。这说明TaO/TaO@CNF中间层,对提升锂硫电池性能有不可忽视的效果。3.以炭黑为导电剂、TaO作为吸附催化剂、葡萄糖作为粘结剂、PAN为模板剂,利用静电纺丝技术在硫正极表面原位修饰了具有吸附和催化作用的多功能TaO/PAN纳米纤维膜,其作为正极改性膜可以利用纳米纤维来增加TaO活性位点,以增强TaO对多硫化物的吸附和催化作用。同时,仅使用正极总质量5 wt%的改性膜时、在1 C的电流密度条件下,初始放电比容量可达780 m Ah g,循环200次后可稳定保持622 m Ah g的有效放电比容量,每次循环的容量衰减率仅为0.10%,展现出微量调控、高效提升的电化学催化性能及良好的电池循环性能。

关键词：锂硫电池多硫化物穿梭效应中间层正极改性膜原位静电纺丝

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