本文選題：靜電紡絲 + 二氧化硅�。� 參考：《哈爾濱工業(yè)大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：一維材料的獨(dú)特性能和廣泛的應(yīng)用,近年來(lái)已經(jīng)引起了相當(dāng)大的關(guān)注。各種各樣的制造方法用來(lái)制備一維結(jié)構(gòu),如纖維、納米管等等。Si O2一維纖維是一種具有較大長(zhǎng)徑比的納米級(jí)材料,但是其纖細(xì)的纖維物理化學(xué)結(jié)構(gòu)導(dǎo)致材料具有較高脆性,及親水性,嚴(yán)重制約該材料實(shí)際應(yīng)用。因此,對(duì)Si O2纖維有效的柔韌化具有重要的研究與實(shí)用價(jià)值。靜電紡絲技術(shù)提供了一種高效的方法來(lái)生產(chǎn)連續(xù)的直徑從幾納米到幾個(gè)微米的一維結(jié)構(gòu),材料的潤(rùn)濕性是另一個(gè)重要的特性,并在許多實(shí)際應(yīng)用中扮演著一個(gè)關(guān)鍵的角色。通過(guò)添加不同的試劑與TEOS混合作為前驅(qū)體進(jìn)行靜電紡絲,得到二氧化硅纖維具有良好特性,又融入了自身很多優(yōu)異的性能。本論文綜合考慮了靜電紡絲技術(shù)和二氧化硅纖維的特點(diǎn),以TEOS制得二氧化硅纖維為模板,制得多組不同工藝參數(shù)纖維,并對(duì)其組織結(jié)構(gòu)與力學(xué)行為性能進(jìn)行表征和分析。羥基基團(tuán)鏈與分子主干上可改變材料的濕潤(rùn)性,TEOS含有親水的羥基基團(tuán)在其主鏈。TMCS是最長(zhǎng)用的分子修飾劑,其可引入疏水基團(tuán)-Si-(CH3)3以增強(qiáng)材料疏水的能力,但傳統(tǒng)的修飾方法復(fù)雜不適合大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)。本實(shí)驗(yàn)可通過(guò)將TEOS和TMCS共同作為前驅(qū)體,用一步化學(xué)方法將疏水基團(tuán)修飾于二氧化硅分子主鏈,通過(guò)添加TMCS可以改善二氧化硅纖維的疏水性能達(dá)到超疏水纖維材料。全氟化磺酸酯Nafion中一種陽(yáng)離子交換劑。起離子交換作用的是磺酸基,對(duì)憎水性陽(yáng)離子有極好的選擇性。本實(shí)驗(yàn)尋求通過(guò)添加全氟化磺酸酯Nafion利用靜電紡絲方法制備力學(xué)性能良好且具有超疏水性能的聚合物二氧化過(guò)纖維,并使本身易碎的纖維柔韌性大大加強(qiáng)。以能量模型研究一維有序纖維的形成機(jī)理,理想良導(dǎo)體接收裝置可以將所有動(dòng)能和靜電能轉(zhuǎn)化為彈性勢(shì)能,研究了相關(guān)參數(shù)對(duì)一維有序纖維周期性結(jié)構(gòu)密度的影響。
[Abstract]:The unique properties and wide applications of one-dimensional materials have attracted considerable attention in recent years.All kinds of fabrication methods are used to prepare one-dimensional structure, such as fibers, nanotubes and so on. SiO2 one-dimensional fiber is a kind of nanoscale material with large aspect ratio, but its fine physical and chemical structure of fiber leads to its high brittleness.And hydrophilicity, which seriously restricts the practical application of the material.Therefore, the effective flexibility of Sio _ 2 fiber has important research and practical value.Electrospinning provides an efficient way to produce one-dimensional structures with continuous diameters ranging from several nanometers to several microns. The wettability of materials is another important characteristic and plays a key role in many practical applications.By adding different reagents and TEOS as precursors for electrostatic spinning, the silica fiber has good properties and many excellent properties.In this paper, the electrospinning technology and the characteristics of silica fiber are considered synthetically. Using TEOS as template, several groups of fibers with different process parameters are prepared, and their microstructure and mechanical properties are characterized and analyzed.The wettability of the hydroxy group chain and the molecular trunk can be changed. TEOS contains hydrophilic hydroxyl group. TMCS is the longest molecular modifier in its main chain, and it can introduce hydrophobic group -Si-CH3 to enhance the hydrophobic ability of the material.However, the traditional modification method is not suitable for large-scale industrial production.By using TEOS and TMCS as precursors, the hydrophobic group can be modified into the main chain of silica by one-step chemical method. The hydrophobicity of silica fiber can be improved by adding TMCS to the superhydrophobic fiber material.A cationic exchange agent in perfluorinated sulfonate Nafion.Sulfonic acid groups act as ion exchange groups and have excellent selectivity for hydrophobic cations.In this experiment, the addition of perfluorinated sulfonic acid ester (Nafion) was used to prepare polymer peroxide fibers with good mechanical properties and superhydrophobic properties by electrostatic spinning, and the flexibility of the fragile fibers was greatly enhanced.The energy model is used to study the formation mechanism of one-dimensional ordered fiber. The ideal good conductor receiver can convert all kinetic energy and electrostatic energy into elastic potential energy. The influence of relevant parameters on the periodic structure density of one-dimensional ordered fiber is studied.
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TB383.1;TQ340.64

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本文編號(hào)：1754466