高壓靜電紡絲技術(shù)制備功能性無(wú)機(jī)納米纖維及其性能研究.pdf

1、近年來(lái)，一維納米納米結(jié)構(gòu)材料如納米管，納米線，納米纖維因?yàn)榫哂谢A(chǔ)的科學(xué)研究和潛在的技術(shù)應(yīng)用而吸引了很多研究工作人員的興趣。近年來(lái)，電紡技術(shù)是一種簡(jiǎn)單和通用的方法獲得連續(xù)的微米級(jí)別一下的超細(xì)的天然或合成高分子、以及納米顆粒和高分子復(fù)合纖維，也可以把高分子和無(wú)機(jī)鹽的復(fù)合纖維煅燒后得到陶瓷的無(wú)機(jī)物納米纖維。電紡過(guò)程中，通過(guò)對(duì)溶液供給系統(tǒng)的改進(jìn)，可以得到具有Core-Shell結(jié)構(gòu)或者中空的高分子或無(wú)機(jī)物納米纖維，通過(guò)對(duì)接受裝置的改進(jìn)，可以得

2、到單根或者高度取向的納米纖維。這種制備無(wú)機(jī)納米纖維具有很小的納米尺寸的直徑，高的比表面積以及纖維之間形成的納米空隙結(jié)構(gòu)，這種具有特殊結(jié)構(gòu)的材料在各領(lǐng)域都有很好的應(yīng)用價(jià)值電紡技術(shù)不僅僅在實(shí)驗(yàn)室的研究，在工業(yè)化生產(chǎn)方面都有很好的應(yīng)用領(lǐng)域，可以作為廣電，傳感技術(shù)，催化，過(guò)濾以及醫(yī)學(xué)方面的器件和產(chǎn)品。以及碳纖維材料的的方法。
　　 本論文以電紡絲技術(shù)為基礎(chǔ)，結(jié)合模板法和溶膠-凝膠技術(shù)，圍繞著一維功能性納米纖維制備和性能研究開展了以下六部

3、分研究工作：
　　 (1)單組分無(wú)機(jī)氧化物納米纖維的制備。以聚乙烯醇(PVA)為高分子，分別以醋酸鎳、醋酸鈷、醋酸銅、醋酸錳、醋酸鎂和氯氧化鋯反應(yīng)制得前驅(qū)體，采用靜電紡絲法制得聚乙烯醇(PVA)/無(wú)機(jī)鹽的復(fù)合纖維，經(jīng)焙燒后分別得到分布均勻、具有多孔結(jié)構(gòu)的NiO、C0304、CuO、Mn3O4.MgO和ZrO2無(wú)機(jī)納米纖維。
　　 (2)無(wú)機(jī)復(fù)合氧化物納米纖維的制備。以聚乙烯醇(PVA)為高分子，分別以無(wú)機(jī)鹽醋酸鎳和醋酸鈷

4、；水解得到SiO2和醋酸鎳；水解得到SiO2和醋酸鋅混合制得前驅(qū)體，采用靜電紡絲法制得聚乙烯醇(PVA)/無(wú)機(jī)鹽的復(fù)合纖維，經(jīng)焙燒后分別得到分布均勻、NiCO2O4，NiO/SiO2，ZnO/SiO2無(wú)機(jī)復(fù)合納米纖維。
　　 (3)采用兩步合成法制備了Ag/SiO2，Ag/TiO2復(fù)合納米纖維。第一步分別用PVA/SiO2，PVP/Ti(OC4H9)4為前驅(qū)體，采用靜電紡絲技術(shù)制備的纖維，經(jīng)過(guò)高溫煅燒后得到SiO2和純銳鈦礦相T

5、iO2納米纖維。第二步把無(wú)機(jī)物纖維，在銀氨溶液中發(fā)生氧化還原反應(yīng)得到不同銀修飾的Ag/SiO2，Ag/TiO2復(fù)合納米纖維。
　　 (4)靜電紡絲技術(shù)制備聚丙烯氰納米纖維經(jīng)過(guò)預(yù)氧化和碳化得到碳纖維納米纖維，直接切成圓形的電極片，不需要在制片過(guò)程中使用導(dǎo)電劑和黏合劑，研究其在鋰離子電池負(fù)極材料的性能。
　　 (5)利用靜電紡絲技術(shù)和溶膠-凝膠方法，可以制備高分子和無(wú)機(jī)鹽類復(fù)合纖維，通過(guò)高分煅燒得到具有纖維特殊結(jié)構(gòu)的生物玻璃