静电纺丝法制备一维纳米功能性材料及其性能研究

发布时间：2016-12-20 20:00

  本文关键词：I型胶原的提取及其组装和表征，由笔耕文化传播整理发布。

《中国科学技术大学》 2011年

静电纺丝法制备一维纳米功能性材料及其性能研究

王焆  

【摘要】：静电纺丝技术在合成一维纳米材料方面具有独特的优越性，具有传统一维纳米材料合成方法无法比拟的优点。本论文将发挥静电纺丝技术所具有的简单快捷，大规模合成，能有效调控纤维尺寸形貌以及微结构等优点，开展一维功能性的多孔纳米纤维膜的制备技术研究。通过静电纺丝技术和后续处理制备了负载金纳米颗粒的且不溶于水的生物相容性的聚乙烯醇（Au/PVA-GA）纺丝纤维膜，用于对双氧水的探测；制备了负载二氧化钛（TiO_2）、二氧化铈（CeO_2）等功能性无机纳米粒子的复合纤维膜；选择不同的溶剂，得到了不同直径和形貌的聚醚酰亚胺（PEI）纤维，并通过无机掺杂制得了无机-有机复合的纳米纤维。取得的主要成果如下： 1.通过静电纺丝技术制得PVA多孔纳米纤维膜，于酸性溶液中进行交联，得到不溶于水的生物亲和性多孔纳米纤维膜。交联后的纳米纤维膜在力学性能上也得到了增强。利用硅烷偶联剂作用在纤维表面修饰上巯基，使柠檬酸钠法制备的金纳米颗粒均匀的负载于纤维表面，利用静电吸引将过氧化物酶（HRP）吸附到金颗粒上，并用于双氧水的浓度检测。研究发现，随着金纳米颗粒负载量的不同，载金多孔纤维膜的对一定浓度双氧水的响应曲线也不同。金纳米颗粒的负载量存在一个最佳浓度区间，，在此区间内才能保证载金多孔纤维膜对双氧水的浓度变化存在有效响应。根据最佳浓度区间制备了金纳米颗粒含量为268mg(Au)/g(PVA-GA)的载金多孔纤维膜，测得了膜电流和双氧水浓度的线性关系曲线，线性关系为0.999。 2.以制备的不溶于水的PVA多孔纳米纤维膜为基体，采用水热方法，将TiO_2和CeO_2颗粒直接生长在纤维表面。研究结果表明，通过改变反应时间和反应温度，能够调控TiO_2和CeO_2颗粒在静电纺丝多孔纤维膜的形貌和大小。因此，PVA-GA多孔纳米纤维膜能够作为一个良好的基体，在纤维膜表面生长不同的功能性纳米颗粒，从而达到制备出柔软的自支撑的具有多功能的有机-无机杂化多孔纳米纤维膜。 3.采用静电纺丝技术将PEI溶于不同的溶剂中进行纺丝，得到了不同直径、不同孔隙率的PEI静电纺丝纤维，探讨了纺丝过程中溶剂的影响因素。分别将钛青铜和多壁碳纳米管混合到PEI纺丝前驱液中，制得钛青铜/PEI和多壁碳纳米管/PEI复合纳米纤维。进一步利用共轴纺丝技术得到了中空PEI静电纺丝纳米纤维。

【关键词】：
【学位授予单位】：中国科学技术大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：TB383.1
【目录】：

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本文编号：221459