摘要:氧化锌(ZnO)是一种众所周知的半导体材料,由于其出色的电气,机械和独特的光学特性。ZnO纳米颗粒被广泛用于微电源和光电设备的工业规模生产,包括金属氧化物半导体(MOS)气体传感器,光发射二极管,晶体管,晶体管,电容器和太阳能电池。这项研究提出了通过静电纺丝技术优化纳米化ZnO的合成参数。盒子 - Behnken设计(BB)已使用响应表面方法(RSM)应用,以优化选定的静电纺丝和烧结条件。成功研究了施加电压,尖端到收集器距离和退火温度对ZnO颗粒尺寸的影响。扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)图像确保了乙酸聚乙烯基吡咯烷酮 - 乙酸锌(PVP-ZNAC)的形成,并在退火后纳米结构的ZnO。X射线衍射(XRD)模式表示具有高结晶度的ZnO的六角形结构的纯相。最小尺寸的ZnO纳米颗粒以16 kV的恒定电位合成,收集器和喷嘴之间的距离为12 cm,流量为1 ml/h,钙化温度为600°C,结果表明,纳米化的ZnO表明ZnO具有尺寸和形式的精确浓度,可以通过vary和Sinoring sinoring sinoring和Sinoring sinering snerurnning andersranting sinering anderstrance andersranting sinering andering sinering andoring sinering andornning。
摘要:芯鞘电纺丝是一种生产含有一种或多种封装功能材料的复合纤维的强大工具,但许多材料组合很难甚至不可能一起纺丝。我们表明,成功的关键是确保明确界定的芯鞘界面,同时保持该界面上恒定且最小的界面能。使用热致液晶作为模型功能芯,使用聚丙烯酸或苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物作为鞘聚合物,我们研究了使用水、乙醇或四氢呋喃作为聚合物溶剂的影响。我们发现理想的芯和鞘材料是部分可混合的,其相图显示内部可混合间隙。完全不混溶会产生相对较高的界面张力,这会导致芯断裂,甚至阻止芯进入产生纤维的喷射流,而在完全混溶的情况下,由于缺乏明确的界面,会消除芯-鞘形态,并将芯变成鞘溶液的凝固浴,导致泰勒锥中过早凝胶化。此外,为了最大限度地减少由于局部界面张力变化而导致的泰勒锥中的马兰戈尼流,在纺丝之前应在芯中添加少量鞘溶剂。我们的发现解决了长期以来关于在芯-鞘静电纺丝中选择芯和鞘流体的指导方针的困惑。这些发现可以应用于除本文研究的材料组合之外的许多其他材料组合,从而能够制备出具有广泛兴趣和应用潜力的新型功能复合材料。■ 简介
先前使用氢水合物通过化学还原获得的RGO的抽象功能化是通过使用静电纺丝技术将其形态转换为纳米纤维的,并将PVA用作聚合物基质。然后使用傅立叶变换红色(FTIR)光谱,扫描电子显微镜(SEM)和UV-VIS分光光度计表征了已形成的RGO纳米纤维。FTIR光谱证实了纳米纤维中C组和C = O组的存在。sem显示了纳米纤维形态的变化,这标志着纤维直径的增加,而空心纤维变得更亮。此外,通过UV-VIS分光光度计证实了RGO浓度对纳米纤维光学特性的影响。根据此特征,由于RGO浓度升高,RGO/PVA纳米纤维的吸光度降低。通过复杂的折射率和介电常数研究了RGO的光学性质的细节,然后使用Kramers-Kronig转换来计算复杂的折射率和复杂的介电常数。从数据中,RGO/PVA纳米纤维的光学性质表明RGO/PVA纳米纤维可以用作有机太阳能电池设备的透明电极。关键字:减少石墨烯氧化石墨烯,纳米纤维,静电纺丝,kramers-kronig,
静电纺丝是一种用于制造具有高表面积和微孔隙率的聚合物支架的技术,可用于各种生物医学应用,例如心血管植入物、骨骼、心脏和神经组织工程以及药物输送。与传统的挤压聚合物设备相比,静电纺丝聚合物支架具有较高的表面积,因此更容易发生快速水解和氧化降解,这可能会影响设备在使用过程中的生物相容性和机械完整性。本研究旨在确定静电纺丝工艺参数如何影响聚合物支架的形态、降解曲线和机械性能。静电纺丝支架由聚(乳酸-乙醇酸共聚物)(PLGA 50:50 和 82:18)和聚己内酯 (PCL) 制成,以获得从 1500 nm 到 750 nm 不等的纤维直径。使用扫描电子显微镜 (SEM) 检查纳米纤维形态,并使用图像处理软件 (ImageJ) 测量纤维直径。通过将支架浸入 37°C 的 PBS 中 12-24 周来进行降解研究。定期取出样品,测量质量损失百分比和机械性能(拉伸强度和断裂伸长率)。使用差示扫描量热法 (DSC) 测量聚合物样品的玻璃化转变温度。我们的研究结果表明,聚合物支架特性(纤维直径和孔隙率)可以显著影响降解率,进而影响纤维随时间变化的机械完整性。这种理解将使我们能够预测和控制对体内性能至关重要的设备属性。
纤维因其优异的拉伸性、透气性和高孔隙率而在诸多领域具有广泛的应用前景。人们已经开发出许多方法来使用各种材料来生产合成纤维,其中,静电纺丝是一种广泛使用且有效的生产微纳米级纤维(纤维直径范围从 2 纳米到几微米)的方法[5]。除静电纺丝外,大多数其他传统的纤维生产方法,如湿纺和干纺、拖曳纺丝、凝胶纺丝和三维 (3D) 打印,都仅依靠机械拉伸或剪切应力来拉伸和变细纤维射流;因此,它们通常很难在不导致纤维断裂的情况下生产出纤维直径小于 10 毫米的超薄纤维[6]。静电纺丝利用强静电力将聚合物溶液或熔体拉伸成细射流,最终形成微/纳米纤维沉积。这种现象最早在一个多世纪前被发现和描述 [ 7 ],但直到 20 世纪初,“静电纺丝”一词才正式提出 [ 8 ]。从那时起,关于这种用途广泛且简单的纤维生产技术的研究一直在显着增长 [ 9 ]。随着材料科学和纳米技术的最新发展,新材料已与静电纺丝技术相结合,例如导电材料、能量产生材料以及生物相容性和生物活性材料。利用这些新材料功能化的电纺微/纳米纤维不仅保留了超薄纤维的物理优点,例如高长宽比、柔韧性、方向性和高孔隙率,而且还开辟了新颖的纤维和纺织设备配置和应用。例如,压电聚合物的使用使一系列本质上灵活和透明的能量收集器和自供电传感器成为可能[10,11]。用聚合物和金属或陶瓷制成的复合材料纤维在新型传感和光电设备中显示出良好的应用潜力[12,13]。同时,这些新兴应用要求对电纺纤维的形貌和图案进行更精确、更方便和定制化的控制。因此,人们努力改进和调整静电纺丝装置和工作条件,并将纤维纺丝与其他先进加工技术(如 3D 打印和微流体)相结合。本章旨在全面描述静电纺丝的最新创新和技术进步。为了让不熟悉静电纺丝的读者有效地阅读本章,我们在开头简要介绍了静电纺丝的物理原理和基本装置设计,然后讨论了
摘要:近年来,静电纺丝已成为设计和制造药物输送系统 (DDS) 的一项深入研究的技术,在此期间,已开发出多种主要由静电纺丝聚合物和许多不同活性成分组成的 DDS,许多内在和外在因素都会影响最终系统,有些因素可归因于设备设置,有些因素可归因于制造 DDS 时所用材料的物理化学性质。毕竟,这项深入研究已经产生了大量装载一种或多种药物的 DDS。本文介绍了不同类型的药物输送系统的亮点,包括静电纺丝的基本概念、设备设置类型、聚合物/药物系统以及临床应用需要克服的局限性和挑战。
定向流体转运对自然界的许多物理过程具有重要意义。如何通过人造材料操纵这一过程仍然是科学家的关键挑战。在这项研究中,Janus织物是通过电钉在螺栓或纱布上的一层聚偏氟化物(PVDF)纳米纤维来构建的。Janus织物两侧的化学组成,形态和表面润湿性的特征是红外光谱,扫描电子显微镜(SEM)和接触角度测量。通过控制PVDF静电纺丝时间,测量了具有不同PVDF厚度的Janus织物的最大静水站。发现PVDF/Gauze对单向水转运更有利,并且水分也可以从疏水侧转移到脑电侧。凭借便捷制备,低成本和单向水/水分传输的优势,可以将本研究中准备的Janus织物用于水分间隔,湿度转移和从空中收集水。
锂离子电池 (LIB)、锂硫 (Li-S) 电池和固态碱金属电池等储能系统被视为便携式设备和电动汽车 (EV) 最有前途的电源 (图 1b)。[1] 随着电子设备和电动汽车需求的快速增长,开发具有长循环寿命和高能量密度的下一代电池迫在眉睫。[2] 储能系统的瓶颈包括结构不稳定、氧化还原动力学缓慢以及电子导电性和活性物质的损失,导致循环寿命短和能量密度低。[3] 例如,高容量负极材料在循环过程中会发生高达 400% 的大体积变化,导致结构不稳定以及电子和离子传输退化。[4] 再比如,Li-S 电池的主要问题是硫正极在循环过程中存在不导电和多硫化物溶解的问题,导致容量低
1 兰州理工大学石油化工学院,兰州市,中国 2 甘肃农业职业学院,兰州市,中国 3 马来西亚彭亨大学工程技术学院,Lebuhraya Tun Razak,26300 Gambang,Kuantan,彭亨,马来西亚 4 甘肃省食品检验所,兰州市,中国 * 电子邮件:gaofengshi_lzh@163.com,wangguoying@lut.edu.cn 收到日期:2020 年 1 月 30 日/接受日期:2020 年 3 月 2 日/发布日期:2020 年 4 月 10 日 通过碳化电纺聚丙烯腈 (PAN)/聚甲基丙烯酸甲酯 (PMMA) 复合纳米纤维制备了 Fe3O4 /多孔碳纳米纤维 (Fe3O4 /CNF),并将其用作超级电容器的电极材料。在PAN中引入PMMA作为致孔剂,可使Fe3O4/CNF获得最佳的孔分布和更合适的比表面积,增大的孔隙率和表面积有利于电解液从电极材料表面向内部扩散。在三电极和双电极体系中对Fe3O4/CNF进行电化学测量表明,在三电极体系中的最大比电容为540Fg-1,在双电极体系中经过5000次连续循环后电容保持率为76.3%。由于氧化还原伪电容行为和双层电容的协同效应,Fe3O4/CNF电极的优异电化学性能凸显了在复合材料中添加PMMA的重要性。 关键词:氧化铁;碳纳米纤维;孔隙结构;液化碳;超级电容器 1.引言