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纳米纤维膜基弹性固态电解质的设计及性能研究

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储能科学与技术 2023年第11期12卷 3307-3317页

作者：江训昌廖敏会周洋杨大祥王强重庆交通大学重庆交通大学绿色航空技术研究院绿色航空能源动力重庆市重点实验室重庆400074

以双三氟甲基磺酰亚胺锂(LiTFSI)为锂盐,丙烯酸丁酯(BA)、氟代碳酸乙烯酯(FEC)等为复合原料组分,采用热引发原位聚合的方法制备以聚偏氟二乙烯(PVDF)纳米纤维膜为基膜的弹性聚合物固态电解质(SPE),PBA弹性体的引入可以增强复合膜的韧性... 详细信息

以双三氟甲基磺酰亚胺锂(LiTFSI)为锂盐,丙烯酸丁酯(BA)、氟代碳酸乙烯酯(FEC)等为复合原料组分,采用热引发原位聚合的方法制备以聚偏氟二乙烯(PVDF)纳米纤维膜为基膜的弹性聚合物固态电解质(SPE),PBA弹性体的引入可以增强复合膜的韧性并为锂枝晶穿刺提供缓冲空间,FEC阻燃添加剂的加入可以有效增强复合膜热稳定性和界面稳定性,通过其协同作用可以有效改善界面接触差、离子电导率低等问题;同时,PVDF中的—C—F官能团还有利于锂离子的吸附和锂盐的解离。PVDF纳米纤维膜的三维互通网状结构可以提供较大的比表面积,进而贡献更多的锂离子吸附位点,提供足够多的有序互通锂离子传递通道,并且PVDF纳米纤维膜的引入可以较大幅度提高复合固态电解质膜强度,有利于抑制锂枝晶的生长。结果表明,25℃条件下,含有PVDF纳米纤维的弹性复合固态电解质膜的离子电导率为3.9×10^(-4) S/cm,拉伸强度为13.8 MPa,耐热分解温度为200℃,离子迁移数为0.75,所制备的磷酸铁锂(LFP)|SPE|Li固态电池0.1 C放电比容量为167 mAh/g。其中,LFP/SPE/Li电池0.5 C循环120次的放电容量为122.3 mAh/g,容量保持率为95.9%。

关键词：聚合物固态电解质纳米纤维膜弹性基质离子传输固态电池

纳米纤维膜磁性固相萃取-HPLC测定鸡肉中氟喹诺酮类药物残留

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化学研究与应用 2023年第12期35卷 2939-2945页

作者：徐红颖白剑臣崔文静杨晓宇付渊内蒙古化工职业学院化学工程系内蒙古呼和浩特010070

本实验建立了纳米纤维膜磁性固相萃取前处理方法和高效液相色谱技术(HighPerformanceLiquidaphy,简写HPLC)同时测定鸡肉中4种氟诺喹酮类药物(Fluoroquinolones,FQs)残留的定量分析方法。通过溶剂热合成了磁性复合材料Fe_(3)O_(4)-TiO_(2... 详细信息

本实验建立了纳米纤维膜磁性固相萃取前处理方法和高效液相色谱技术(HighPerformanceLiquidaphy,简写HPLC)同时测定鸡肉中4种氟诺喹酮类药物(Fluoroquinolones,FQs)残留的定量分析方法。通过溶剂热合成了磁性复合材料Fe_(3)O_(4)-TiO_(2)/PAN纳米纤维膜,采用纳米纤维膜/丙酮溶液萃取,乙腈溶液解析,再加入氯化钠和硫酸镁净化溶液,进行定量分析。结果表明:FQs的线性关系在0.064~200μg·mL^(-1)范围内均良好,R^(2)均大于0.9999,检出限为1μg·kg^(-1),所建方法成功用于鸡肉中FQs的测定,在0.02μg·kg^(-1)、0.05μg·kg^(-1)、0.10μg·kg^(-1)加标浓度水平下得到的回收率为94.89%~118.87%,相对标准偏差小于5%。纳米纤维膜磁性固相萃取具有法灵敏度高、操作快速、简便,FQs实际样品检出率大于80%。

关键词：纳米纤维膜鸡肉氟喹诺酮类药物高效液相色谱

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纳米纤维膜基柔性压力传感器的优化设计制备

纺织学报 2019年第11期40卷 32-37页

作者：王杰周茗玮汪滨李秀艳北京服装学院材料设计与工程学院北京100029 北京服装学院服装材料研究开发与评价北京市重点实验室北京100029 北京服装学院北京市纺织纳米纤维工程技术研究中心北京100029

为获得一种灵敏度高、制备工艺简单、轻薄透气的柔性压力传感器,采用静电纺丝热塑性弹性体聚氨酯(TPU)纳米纤维膜为基底和介电层,以碳纳米管导电油墨为电极涂料,通过超声波焊接方式制备三明治结构的纳米纤维膜基柔性压力传感器,并研究... 详细信息

为获得一种灵敏度高、制备工艺简单、轻薄透气的柔性压力传感器,采用静电纺丝热塑性弹性体聚氨酯(TPU)纳米纤维膜为基底和介电层,以碳纳米管导电油墨为电极涂料,通过超声波焊接方式制备三明治结构的纳米纤维膜基柔性压力传感器,并研究其压力传感性能与纳米纤维膜厚度和微观结构之间的关系。结果表明:随着纺丝时间增加,TPU纳米纤维膜厚度增加,拉伸应力增大,断裂伸长率减小;在9.8~49000 Pa压力范围内,TPU纳米纤维膜基柔性压力传感器灵敏度随纺丝时间增加而减小,当纺丝时间为1 h时,其灵敏度高达4.97 kPa^-1,该纳米纤维膜基柔性压力传感器具有灵敏度高、响应范围广的特点。

关键词：柔性压力传感器纳米纤维膜静电纺丝热塑性弹性体聚氨酯

纳米纤维膜/壳聚糖海绵复合敷料的制备及性能

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上海纺织科技 2023年第12期51卷 46-49,93页

作者：杨磊董玉苹李晓然东华大学纺织学院上海201620 东华大学纺织科技创新中心上海201620

为开发一种应用于皮肤伤口的促止血修复医用敷料,采用静电纺丝技术结合冷冻干燥法制备聚己内酯(PCL)/明胶(GT)纳米纤维膜与壳聚糖(CS)-多巴胺(DA)海绵相复合的双层敷料。对复合材料的微观形貌、化学结构、凝血性能、血小板黏附性能及大... 详细信息

为开发一种应用于皮肤伤口的促止血修复医用敷料,采用静电纺丝技术结合冷冻干燥法制备聚己内酯(PCL)/明胶(GT)纳米纤维膜与壳聚糖(CS)-多巴胺(DA)海绵相复合的双层敷料。对复合材料的微观形貌、化学结构、凝血性能、血小板黏附性能及大鼠伤口愈合效果进行了研究。结果表明:与纱布和市售明胶海绵相比,纳米纤维膜/CS-DA海绵复合材料的凝血指数更低,且可促进血小板黏附,具有良好的促凝血性能;复合材料及担载基质细胞衍生因子-1α(SDF-1α)的复合材料可促进大鼠全层皮肤缺损伤口闭合,显示出促伤口愈合的潜力。

关键词：医用纺织品敷料纳米纤维膜海绵凝血性能伤口愈合性能

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丝素蛋白/壳聚糖复合纤维膜的制备与应用

纺织学报 2023年第11期44卷 19-26页

作者：雷彩虹俞林双金万慧朱海霖陈建勇浙江理工大学纺织科学与工程学院(国际丝绸学院) 浙江杭州310018 浙江省现代纺织技术创新中心浙江绍兴312000 湖北省纤维检验局湖北武汉430000

为进一步提升丝素基纤维膜的抗菌性能,以六氟异丙醇和三氟乙酸为溶剂分别溶解丝素蛋白和壳聚糖,制备一定质量比的混合纺丝溶液,然后利用静电纺丝技术制备丝素蛋白/壳聚糖(SF/CS)复合纤维膜。对不同质量比下复合纤维膜的微观形貌、吸水... 详细信息

为进一步提升丝素基纤维膜的抗菌性能,以六氟异丙醇和三氟乙酸为溶剂分别溶解丝素蛋白和壳聚糖,制备一定质量比的混合纺丝溶液,然后利用静电纺丝技术制备丝素蛋白/壳聚糖(SF/CS)复合纤维膜。对不同质量比下复合纤维膜的微观形貌、吸水率、止血性能和抗菌性能进行测试与分析。结果表明:SF/CS复合纤维膜中纤维呈光滑致密、无串珠的网状结构;随着壳聚糖添加量的增加,复合纤维膜的抗菌性呈显著增强趋势,当丝素蛋白与壳聚糖质量比为5∶2时,复合纤维膜对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌圈直径分别为(11.88±0.04)和(15.34±0.04)mm,抑菌率分别达到(73.93±0.85)%和(93.27±0.97)%;同时,在该条件下制备的复合纤维膜具有较高的吸水率((967.59±9.76)%),止血性能优于市售止血纱布。

关键词：纳米纤维膜静电纺丝丝素蛋白壳聚糖止血材料抗菌材料

静电纺丝纳米纤维双疏膜油性细颗粒物过滤性能实验分析

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化工学报 2023年第S01期74卷 259-264页

作者：吴延鹏李晓宇钟乔洋北京科技大学土木与资源工程学院北京100083

油性细颗粒物污染正日益成为影响我国空气质量的重要问题,引起研究者们广泛关注。原料选取聚丙烯腈(PAN)、聚氨酯(PU)与含氟聚氨酯(FPU),溶剂选择N,N-二甲基甲酰胺(DMF),利用静电纺丝技术,改变含氟聚氨酯的含量,制备得到具有疏油疏水双... 详细信息

油性细颗粒物污染正日益成为影响我国空气质量的重要问题,引起研究者们广泛关注。原料选取聚丙烯腈(PAN)、聚氨酯(PU)与含氟聚氨酯(FPU),溶剂选择N,N-二甲基甲酰胺(DMF),利用静电纺丝技术,改变含氟聚氨酯的含量,制备得到具有疏油疏水双疏性能的纳米纤维膜。纳米纤维膜的水接触角达到153.24°,油接触角达到132.45°。搭建空气过滤性能测试装置,测试纳米纤维膜对于常规颗粒物以及油性颗粒物的过滤效率,结果表明均达到98.7%以上。最后,考察纳米纤维双疏膜的过滤耐久性,通过测试其过滤效率的变化,发现纳米纤维膜具有一定的过滤耐久性。

关键词：静电纺丝纳米纤维膜双疏性能过滤

基于绿色溶剂的聚酰胺纳米纤维膜制备及其空气过滤性能

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纺织学报 2023年第1期44卷 56-63页

作者：周文俞建勇张世超丁彬东华大学纺织学院上海201620 东华大学纺织科技创新中心上海201620

为避免在聚酰胺纳米纤维过滤材料制备和使用过程中甲酸等溶剂对人体和环境的潜在危害,采用乙醇(溶剂)和水(非溶剂)通过静电纺丝技术制备了绿色溶剂型聚酰胺纳米纤维膜,分析了纺丝液中乙醇与水的质量比对溶液性质和纤维成形的影响,研究... 详细信息

为避免在聚酰胺纳米纤维过滤材料制备和使用过程中甲酸等溶剂对人体和环境的潜在危害,采用乙醇(溶剂)和水(非溶剂)通过静电纺丝技术制备了绿色溶剂型聚酰胺纳米纤维膜,分析了纺丝液中乙醇与水的质量比对溶液性质和纤维成形的影响,研究了纳米纤维膜本体结构与空气过滤性能之间的关系。结果表明:在聚酰胺/乙醇溶液体系中加入适量的水能减小纤维直径,但过量的水又会使纤维直径增大,当溶剂中乙醇与水质量比为9:1时,聚酰胺纤维最细,平均直径为332 nm;该聚酰胺纳米纤维膜具有小孔径(0.7μm左右)、高孔隙率(84%)的孔结构,对最易穿透粒径颗粒物PM_(0.3)具有较好的过滤性能,过滤效率为99.02%,阻力压降为158 Pa,品质因子为0.0293 Pa^(-1)。

关键词：绿色溶剂静电纺丝聚酰胺纳米纤维膜空气过滤过滤材料

静电纺纳米纤维在界面太阳能蒸汽转化应用中的研究进展

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纺织学报 2023年第3期44卷 201-209页

作者：何满堂王黎明覃小红俞建勇东华大学纺织学院上海201620 东华大学纺织科技创新中心上海201620

静电纺纳米纤维因其具有高比表面积、孔隙结构可控等优点而被用作界面太阳能蒸汽发生器基底,然而由于其力学性能不足、与光热材料的结合力差等限制了其长足发展。为此,介绍了静电纺纳米纤维的特点及其与光热材料结合的主要方式,包括表... 详细信息

静电纺纳米纤维因其具有高比表面积、孔隙结构可控等优点而被用作界面太阳能蒸汽发生器基底,然而由于其力学性能不足、与光热材料的结合力差等限制了其长足发展。为此,介绍了静电纺纳米纤维的特点及其与光热材料结合的主要方式,包括表面修饰、共混纺丝、Janus纳米纤维膜以及三维纳米纤维气凝胶,对其原理、性能和工艺方法等进行系统性概述;并在此基础上展望了该研究领域的未来发展趋势,以探索静电纺纳米纤维在光热能源领域中广泛应用的方法。研究认为,加强静电纺纳米纤维与光热材料结合力并赋予其抗菌、自清洁等多功能性,是提高太阳能蒸汽发生器持久使用的一大方法,探寻简易的制备方法和开发低成本材料高性能太阳能蒸汽发生器是未来的发展重点。

关键词：静电纺纳米纤维太阳能蒸汽发生器纳米纤维膜纤维基气凝胶海水淡化污水净化多功能材料

聚左旋乳酸非溶剂挥发诱导成孔机制与纳米多孔纤维膜制备

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纺织学报 2023年第10期44卷 16-23页

作者：张成成刘让同李淑静李亮刘淑萍中原工学院河南郑州451191 先进纺织装备技术省部共建协同创新中心河南郑州451191

为实现聚左旋乳酸纳米纤维孔隙结构可控,以氯仿和丙酮为混合溶剂,通过在聚左旋乳酸中加入柴胡,采用静电纺丝技术制备纳米多孔纤维膜。探索了非溶剂挥发诱导相分离成孔机制,研究了柴胡质量分数、溶剂配比、聚左旋乳酸质量分数对纤维膜孔... 详细信息

为实现聚左旋乳酸纳米纤维孔隙结构可控,以氯仿和丙酮为混合溶剂,通过在聚左旋乳酸中加入柴胡,采用静电纺丝技术制备纳米多孔纤维膜。探索了非溶剂挥发诱导相分离成孔机制,研究了柴胡质量分数、溶剂配比、聚左旋乳酸质量分数对纤维膜孔隙结构的影响。结果表明:在非溶剂溶液体系中添加柴胡能够提升纤维膜的孔隙率,随着柴胡质量分数的增加,纳米多孔纤维膜的孔隙率逐渐增加,当柴胡质量分数为2%时孔隙率最大,为70.98%;改变氯仿与丙酮配比会对纤维膜孔隙结构造成影响,当氯仿和丙酮质量比为8∶1时,纤维膜的孔隙率达到最大,为82.09%;聚左旋乳酸质量分数为9%时纤维膜的孔隙率达到最大。

关键词：聚左旋乳酸纳米纤维膜静电纺丝柴胡多孔纤维非溶剂溶液体系成孔机制