電紡自組裝制備蜂窩狀聚合物多孔材料的研究.pdf

1、自組裝現(xiàn)象是一些組成單元自發(fā)的組成規(guī)則結(jié)構(gòu)的現(xiàn)象。只要滿足條件，無論是分子級別的組成單元還是大尺寸的組成單元，都會發(fā)生自組裝現(xiàn)象。電紡技術(shù)是一種制備聚合物納米纖維的新方法，它可制備出直徑為納米級的超細(xì)纖維,最小直徑可至1nm。電紡法制備聚合物納米纖維具有設(shè)備簡單、操作容易以及高效等優(yōu)點，它是目前能直接、連續(xù)制備聚合物納米纖維的有效方法。本論文研究了一種新型的自組裝現(xiàn)象，即處于液態(tài)的電紡產(chǎn)物包括液滴和纖維在適當(dāng)?shù)臈l件下會發(fā)生自組裝現(xiàn)象，并

2、由此形成多孔結(jié)構(gòu)。本文的主要內(nèi)容是電紡電紡過程中產(chǎn)物的自組裝，具體內(nèi)容包括電紡溶液濃度，電紡電壓，環(huán)境濕度，電紡距離，基底性質(zhì)，分子鏈長度及分子結(jié)構(gòu)對自組裝的影響。
　　研究發(fā)現(xiàn)，電紡溶液濃度，電紡電壓，環(huán)境濕度，電紡距離，基底性質(zhì)，分子鏈長度及分子結(jié)構(gòu)對自組裝蜂窩孔的形成都有不同程度的影響。利用分子量為100000濃度范圍在8到20％(w/v)的聚氧化乙烯(PEO)水溶液研究了這種蜂巢狀多孔結(jié)構(gòu)的形成，通過變化溶液濃度可以實現(xiàn)對

3、其孔壁結(jié)構(gòu)的控制，獲得密實或多孔的壁結(jié)構(gòu)。微孔傾向于呈現(xiàn)多邊形尤其是六邊形，微孔直徑的尺寸在15到100μm，組成蜂巢結(jié)構(gòu)的納米顆粒尺寸范圍為200到300nm，組成蜂巢結(jié)構(gòu)的納米纖維的直徑分布為50到100nm。利用分子量為500000濃度范圍在6到12%(w/v)的聚氧化乙烯(PEO)水溶液研究了這種蜂巢狀多孔結(jié)構(gòu)的形成。微孔傾向于呈現(xiàn)多邊形尤其是六邊形，微孔直徑的尺寸在40到80μm，組成蜂巢結(jié)構(gòu)的納米顆粒尺寸范圍為200到500

4、nm。對于分子量為500000的PEO電紡溶液，空氣相對濕度自組裝蜂窩孔結(jié)構(gòu)的形成有影響。組成蜂巢結(jié)構(gòu)的納米纖維的直徑分布為50到100nm。研究了分子極性較強(qiáng)的聚丙烯晴（PAN）N,N二二甲基甲酰胺溶液對自組裝微觀結(jié)構(gòu)形態(tài)的影響，結(jié)果表明形成的蜂窩狀多孔結(jié)構(gòu)的尺寸在70到100μm，組成蜂巢結(jié)構(gòu)的納米顆粒尺寸范圍為200到500nm。我們對濕度對自組裝影響的機(jī)理進(jìn)行了研究，認(rèn)為高濕度會使顆粒上的電荷較快消散，從而失去進(jìn)行自組裝過程中的