伴隨著當(dāng)今社會的飛速發(fā)展,納米技術(shù)也在這場科技洪流中扮演著重要的角色,這與納米材料的推陳出新密不可分,而靜電紡絲技術(shù)作為制備連續(xù)納米纖維的重要方法發(fā)揮著極為關(guān)鍵的作用。該技術(shù)經(jīng)濟(jì)環(huán)保,制備簡單。電紡纖維通常與其他功能材料相復(fù)合,使其應(yīng)用領(lǐng)域更加廣泛。與此同時(shí),金屬有機(jī)骨架材料具有高比表面積,高孔隙率,結(jié)構(gòu)有序性和穩(wěn)定性,但是由于其尺寸的限制,難以大規(guī)模應(yīng)用。因此我們以電紡纖維為載體,利用靜電相互作用,制備出負(fù)載有金屬有機(jī)骨架材料的電紡纖維,通過碳化得到多孔碳納米纖維,用于超級電容器電極材料和電解水電催化劑。主要研究內(nèi)容及結(jié)論如下:（1）以等質(zhì)量比的聚丙烯酸（PAA）和聚乙烯醇（PVA）溶液為紡絲溶液,通過靜電紡絲技術(shù)得到PAA/PVA電紡纖維,利用靜電作用將Zn²⁺吸附到交聯(lián)處理后的電紡纖維表面,有機(jī)配體再與Zn²⁺結(jié)合,制備出負(fù)載ZIF-8的PAA/PVA電紡纖維,經(jīng)過不同溫度的碳化處理,得到ZIF-8基多孔碳纖維復(fù)合材料,用作超級電容器電極材料。通過形貌和結(jié)構(gòu)表征,證明ZIF-8已經(jīng)成功負(fù)載到PAA/PVA電紡纖維表面,同時(shí)碳化溫度900... 

【文章來源】：中北大學(xué)山西省

【文章頁數(shù)】：83 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

靜電紡絲工作示意圖

體通過自組裝產(chǎn)生的新型多孔材料[35]。該，同時(shí)結(jié)構(gòu)可控有序而引起研究人員的極[37]、氣體檢測[38]、吸附[39]以及醫(yī)藥載體骨架材料（Zeolitic Imidazolate FrameworIFs 的有機(jī)配體氮元素的含量比較高，能夠[42]。 ZIFs 是由過渡金屬離子（Zn2+或[43]。如圖 1.2 所示，ZIF-8 是以鋅離子形成的配位材料[44]。其合成方法主要有是熱合成法、揮發(fā)合成法等[45-50]。ZIF-8 具構(gòu)比較穩(wěn)定。又如，ZIF-67 是以鈷離子成的材料，該材料含有的鈷成分可以提供闊的應(yīng)用前景[51]。

得到負(fù)載 MOFs 的電紡纖維。第二種制備方法是將含有金屬離子的溶液與聚合物溶液混合均勻，經(jīng)電紡得到含屬離子的電紡纖維膜，再將電紡纖維膜浸泡到有機(jī)配體溶液中，制得負(fù)載 MOFs 的纖維。例如，An 等人[54]將硝酸鋅溶于 PAN 溶液中，通過靜電紡絲技術(shù)得到含有 Z PAN 電紡纖維，經(jīng)電紡纖維膜浸泡到苯并咪唑溶液中，制得負(fù)載 ZIF-7 的 PAN 電維。第三種制備方法與第二種制備方法類似，將有機(jī)配體加入到紡絲溶液中，利用靜絲的方法得到包含有機(jī)配體的電紡纖維膜，然后將電紡纖維膜浸泡到含有金屬離子中，最終得到負(fù)載 MOFs 的電紡纖維。如圖 1.3 所示，Ma 等人[55]將有機(jī)配體 2-甲唑均勻分散到 PAN 溶液中，制得紡絲溶液，經(jīng)電紡之后得到含有 2-甲基咪唑的 PA紡纖維，然后將電紡纖維膜浸泡到醋酸鋅溶液中合成 ZIF-8，再將電紡纖維膜浸泡IF-8 溶液中進(jìn)行二次生長，最終制備出負(fù)載 ZIF-8 的 PAN 電紡纖維。


本文編號：3211657