發(fā)布時間：2021-04-15 18:14

　　靜電紡絲技術(shù)是一種以聚合物熔體或溶液為原料制備納米纖維的技術(shù)。電紡動物蛋白納米纖維具有操作簡單、生物相容性好等優(yōu)點。然而目前動物蛋白紡絲具有一定的難度,且紡絲過程中會使用大量的有毒溶劑,對環(huán)境造成破壞。金屬空氣電池是一種將金屬的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置。金屬空氣電池以其優(yōu)異的性能在許多領(lǐng)域已經(jīng)得到了應(yīng)用,例如電能儲存、電化學(xué)、新能源汽車等領(lǐng)域。目前商業(yè)化的空氣電池催化劑主要以貴金屬-C類催化劑為主,但貴金屬催化具有價格昂貴等缺點,極大的限制了空氣電池的市場化應(yīng)用。過渡金屬-N-C類催化劑具有初始能量高,成本低等優(yōu)點,但目前該類催化劑仍處于實驗室研究階段。為解決上述問題,進行蛋白復(fù)合納米纖維的制備研究,并使用蛋白復(fù)合納米纖維為催化劑前驅(qū)體材料,進行空氣電池催化劑的制備。探究了不同體系的催化劑的催化性能。具體研究內(nèi)容如下:進行蛋清蛋白/PEO復(fù)合納米纖維的制備技術(shù)研究,創(chuàng)新性的提出使用水溶性聚合物PEO與蛋清蛋白進行紡絲,在紡絲溶液體系中不使用有機溶劑,保證了紡絲過程及樣品的環(huán)境友好性。對溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)以及紡絲工藝參數(shù)對復(fù)合纖維形貌的影響進行了探究。得出適合紡絲的最佳溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%。... 

【文章來源】：北京化工大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－２同軸靜電紡絲裝置示意圖??Ｆｉｇ．?１－２?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｃｏａｘｉａｌ?ｅｌｅｃｔｒｏｓｐｉｎｎｉｎｇ??

雜產(chǎn)生的離子Ｃ－Ｆ和半離子Ｃ－Ｆ鍵的存在導(dǎo)致了?ＯＲＲ??活性的提高。研宄人員對于雜原子摻雜進行了大量的探宄，應(yīng)用較為廣泛的雜原子包??括?Ｂ、Ｐ、Ｓ、Ｆ、Ｎ?等。??ＭｉｎｇｇｕａｎｇＷｕ等［５（）］人發(fā)現(xiàn)，多元摻雜的離子具有協(xié)同作用，以此為根據(jù)，可以更??好的提高催化劑的催化活性，他們合成了?Ｎ，Ｆ，?Ｐ三元摻雜大孔碳纖維（ＮＦＰＣ），其??方法是將六氟磷酸鈉（ＮａＰＦ６?）和聚丙烯腈（ＰＡＮ?）溶解在Ｎ，?Ｎ－二甲基甲酰胺（ＤＭＦ?）??中進行靜電紡絲和隨后的熱處理，合成過程如圖１－５所示。制備的ＮＦＰＣ催化劑具有??良好的導(dǎo)電性、大的比表面積和大孔結(jié)構(gòu)以及摻雜雜原子的協(xié)同作用，對ＯＲＲ和ＯＥＲ??均表現(xiàn)出較好的催化性能。??？．．．－－——??圖１－５?Ｎ，?Ｆ，?Ｐ三元摻雜大孔碳纖維的合成工藝??Ｆｉｇ．?１－５?Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ?ｏｆ?Ｎ＞?Ｆ、Ｐ?ｄｏｐｅｄ?ｍａｃｒｏｐｏｒｏｕｓ?ｃａｒｂｏｎ?ｆｉｂｅｒ??三、過渡金屬－Ｎ－Ｃ類催化劑??過渡金屬是指諸如Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｍｎ以及Ｃｕ等金屬，過渡金屬與貴金屬相對比，??開發(fā)成本較低，且制備方法簡單，另外過渡金屬具有較好的穩(wěn)定性。近年來，過渡金??屬－Ｎ－Ｃ類催化劑受到了研宂人員的廣泛關(guān)注。２０世紀(jì)８０年代，Ｙｅａｇｅｒ等人［５１］首先發(fā)??現(xiàn)過渡金屬－Ｎ－Ｃ類催化劑具有催化活性，他們將Ｆｅ鹽、高比表面積活性碳以及ＰＡＮ??相混合后進行熱處理，其中活性碳提供Ｃ源，ＰＡＮ提供Ｎ源。他們發(fā)現(xiàn)ＰＡＮ在高溫??熱處理的過程中，Ｎ可以轉(zhuǎn)化為吡啶型氮（Ｐｙｒｉｄｉｎｅ?Ｎ），然后可以與鐵離子結(jié)合形成??Ｆｅ－Ｎ形成活性位點，經(jīng)處理后得到的催化劑具有良好的

?第二章蛋清蛋白／ＰＥＯ納米纖維制備技術(shù)研究???％，逸‘??擊鯽■??Ｓ?Ｖａ＆＜?ｉ?Ｓ＾ｗＭｍ??圖２－２電紡蛋清蛋白／聚氧化乙烯納米纖維裝置圖及纖維ＳＥＭ圖（ａ）：靜電紡絲裝置示意圖（ｂ－ｈ）：??對應(yīng)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為２０－８０％的溶液制得的纖維ＳＥＭ圖??Ｆｉｇ．２－２?Ｅｌｅｃｔｒｏｓｐｕｎ?ｅｇｇ?ｗｈｉｔｅ?ｐｒｏｔｅｉｎ?／?ｐｏｌｙ?（ｅｔｈｙｌｅｎｅ?ｏｘｉｄｅ）?ｎａｎｏｆｉｂｅｒ?ｄｅｖｉｃｅ?ｄｉａｇｒａｍ?ａｎｄ?ｆｉｂｅｒ?ＳＥＭ??ｄｉａｇｒａｍ?（ａ）：?ｅｌｅｃｔｒｏｓｐｕｎ?ｄｅｖｉｃｅ?ｄｉａｇｒａｍ?（ｂ－ｈ）：?ｆｉｂｅｒ?ＳＥＭ?ｄｉａｇｒａｍ?ｐｒｅｐａｒｅｄ?ｂｙ?ｔｈｅ?ｓｏｌｕｔｉｏｎ?ｗｉｔｈ?ｔｈｅ??ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ?ｍａｓｓ?ｆｒａｃｔｉｏｎ?ｏｆ?２０－８０％??表２－１質(zhì)量分?jǐn)?shù)為２０°／ｃ＾８０％的溶液制得纖維的平均直徑與直徑標(biāo)準(zhǔn)差??Ｔａｂ．２－１?Ｓｔａｎｄａｒｄ?ｄｅｖｉａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｔｈｅ?ａｖｅｒａｇｅ?ｄｉａｍｅｔｅｒ?ａｎｄ?ｄｉａｍｅｔｅｒ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｆｉｂｅｒ?ｍａｄｅ?ｆｒｏｍ?２０％?？８０％??１７??

【參考文獻】：
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博士論文
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碩士論文
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本文編號：3139842