靜電紡絲是一種聚合物溶液或熔體借助于外加的電場(chǎng)力的作用進(jìn)行噴射拉伸而獲得納米級(jí)的纖維的一種紡絲方法,是目前制備納米纖維最具有發(fā)展前景的方法之一。靜電紡納米纖維具有極大的比表面積,在成型的纖維網(wǎng)氈上具有很多微孔,因此它具有很強(qiáng)的吸附力以及良好的過濾性、阻隔性、粘合性和保溫性等特點(diǎn)。靜電紡絲納米纖維可應(yīng)用于增強(qiáng)復(fù)合材料、生物應(yīng)用、納米電子器件等不同的領(lǐng)域。利用靜電紡絲制備納米纖維膜作為新型生產(chǎn)光催化材料的技術(shù),已成為近年來研究的熱點(diǎn)。該技術(shù)已廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)藥、過濾材料和光催化等方面。二氧化鈦（TiO₂）是一種重要的無機(jī)化工產(chǎn)品,除了光催化效率高的特性外,納米TiO₂纖維具有無毒性、無二次污染、耐酸堿性、回收利用率高、可重復(fù)利用和節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)。在廢氣處理、廢水處理、降解水污染物等方面也有廣闊的應(yīng)用前景。因而本文進(jìn)行了納米TiO₂雜化纖維及其改性對(duì)光催化性能影響的探索。采取靜電紡絲法制備TiO₂/PVP雜化纖維膜,對(duì)纖維膜進(jìn)行煅燒制備TiO₂無機(jī)納米纖維,并在不同的PVP濃度和紡絲電壓... 

【文章來源】：鄭州大學(xué)河南省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：62 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

Reneker等人早期制備的靜電紡納米纖維

1緒論3步的軸向拉伸，電場(chǎng)力大于界面張力形成射流，射流分裂為多股射流而出；第三階段是射流形成纖維的過程。纖維材料通過溶劑的揮發(fā)或熔體的固化得到[20-22]。作為一維納米纖維材料的典型代表之一，該方法得到的納米纖維材料具備兩大主要特點(diǎn)：超大型纖維的長(zhǎng)徑比（>1000）和超細(xì)纖維的直徑（幾納米到幾微米），如圖1.2。而傳統(tǒng)的紡紗技術(shù)（如濕紡、干紡、熔融紡等），一般直徑范圍高于5微米，很少納米級(jí)的纖維的出現(xiàn)。由此，作為一種制備納米纖維的新技術(shù)，靜電紡絲可以直接、連續(xù)地生產(chǎn)出超大長(zhǎng)徑比和超細(xì)直徑的纖維。它在微納米材料、比表面改性等方面均有廣泛的應(yīng)用。靜電紡絲法是在高壓電場(chǎng)中使高分子溶液帶上高壓的靜電，位于噴嘴前端的溶液在靜電力的作用下相互排斥形成泰勒錐。電荷的排斥力隨電壓增大逐漸增強(qiáng)，當(dāng)排斥力超過表面張力時(shí)，液體便從泰勒錐的前端直接噴射出去。因?yàn)閲姵龅娜芤毫魅蕴幵诟邏弘妶?chǎng)中，隨著噴射細(xì)流的變細(xì)，前端細(xì)流所受電場(chǎng)力變大，噴射細(xì)流在加速運(yùn)動(dòng)中進(jìn)一步得到拉伸。在噴射過程中，溶液細(xì)流中的溶劑揮發(fā)隨之固化，就在捕集電極即接收裝置上形成纖維氈，該纖維氈由納米級(jí)纖維絲組成。圖1.2靜電紡絲裝置示意圖1.2.3靜電紡絲技術(shù)的影響因素作為一種高效、快速、可連續(xù)化生產(chǎn)的納米纖維制備方法，影響靜電紡絲納米纖維形貌與結(jié)構(gòu)的因素有外因和內(nèi)因[23-26]：外因包括環(huán)境參數(shù)、電壓大孝可接受距離長(zhǎng)短、熔體或溶液的流速等；內(nèi)因包括溶液或熔體的粘度、溶劑種類，還有導(dǎo)電性能等。(1)外因環(huán)境對(duì)靜電紡絲及納米纖維形貌影響表現(xiàn)在兩方面，濕度和溫度。Pelipenkko等[12]研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)環(huán)境中的相對(duì)濕度從4%增加到60%時(shí)，PVA（聚乙烯醇）靜電紡絲納

1緒論6圖1.3二氧化鈦金紅石相（a）和銳鈦礦相（b）板鈦礦相（c）的晶胞結(jié)構(gòu)圖1.4金紅石、銳鈦礦和板鈦礦的Ti-O6八面體結(jié)構(gòu)圖1.5鈦氧八面體結(jié)構(gòu)a-銳鈦礦相和b-金紅石相二氧化鈦被越來越多的人所關(guān)注和研究，具有廣闊的發(fā)展前景和應(yīng)用潛力。由于它具有較強(qiáng)的表面效應(yīng)、體積效應(yīng)、量子效應(yīng)和宏觀量子隧道效應(yīng)，在聲、光、電、磁、熱等許多方面具有非常獨(dú)特的性能。二氧化鈦是一種金屬氧化物，常溫下化學(xué)穩(wěn)定性好。在紫外光及可見光的照射下，銳鈦礦型二氧化鈦的光催化能力大于金紅石型的催化能力。銳鈦礦型二氧化鈦的帶寬大于金紅石型的帶寬，空穴的數(shù)量增加，氧化能力提高；另一方面，金紅石型比銳鈦礦型的晶型更加的穩(wěn)定，晶體結(jié)構(gòu)較為完整，氧的空位較小，所以電子-空穴對(duì)減小，催化能力降低。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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[2]靜電紡絲制備TiO2中空納米纖維的光催化性能研究[D]. 楊自玲.蘭州大學(xué) 2017
[3]二硫化鉬復(fù)合催化劑的制備及其性能的研究[D]. 徐飄飄.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015
[4]磁場(chǎng)輔助靜電紡絲制備PVP有序納米纖維的研究[D]. 高艷芳.中北大學(xué) 2014
[5]靜電紡絲法制備MoS2納米纖維及其表征[D]. 劉莎莎.合肥工業(yè)大學(xué) 2012



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