靜電溶吹技術制備無機納微米纖維及性能研究.pdf

1、無機納微米纖維具有比表面積大，表面能高和表面活性強等特點，表現(xiàn)出優(yōu)異的光學、電學、磁學、熱學等性能，在環(huán)境、生物醫(yī)學、光電等領域具有潛在的應用價值，近年來成為靜電紡納微米纖維材料領域的研究熱點之一。在眾多無機材料中，金屬氮化物和金屬氧化物具有良好的耐高溫、抗腐蝕以及功能磁性等優(yōu)異的特性，備受人們關注，且均已被采用靜電紡技術成功將制備出一維納微米纖維材料。然而，傳統(tǒng)電紡技術制備無機納微米纖維材料還存在紡絲電壓高、生產(chǎn)效率低等問題，針對此，

2、本文以磁性鐵/氮化鐵(Fe/FeNx)和多孔氧化鋁(Al2O3)為研究對象，提出一種基于靜電和氣流雙重作用的靜電溶吹技術用于無機納米纖維開發(fā)。
　　首先，以FeCl3為鐵鹽，以PVP為成纖高聚物，以H2O為溶劑，利用靜電溶吹和氮氣氛圍高溫煅燒技術成功制備出Fe/FeNx納微米復合纖維，詳細探討了紡絲液濃度、紡絲電壓和紡絲風壓以及煅燒溫度對初生纖維和Fe/FeNx納微米復合纖維形貌的影響，分析了不同煅燒溫度下Fe/FeNx納米纖維比

3、表面積、結(jié)晶性能和磁滯回線，并考察了在不同的煅燒溫度下納微米纖維對Pb2+、Cr6+的吸附性能。實驗結(jié)果表明:紡絲液濃度為36.8wt.％，（FeCl3∶PVP比例5∶2，紡絲液粘度為1.81Pa·s），紡絲電壓為40kV，紡絲氣壓為0.1MPa，得到的納微米纖維形貌較佳;經(jīng)800℃煅燒處理后成功合成出超順磁性的鐵/鐵氮化合物(Fe/FeNx)復合納米纖維，該納微米纖維的比表面積為155.866m2/g，比初生纖維的比表面積提高了約50

4、倍，磁化強度達47.3emu/g，對Pb2+、Cr6+有較好的吸附效果，對Cr6+、Pb2+的飽和吸附量分別為79.21mg/g和64.13mg/g，吸附率分別為83.7％和78.2％。
　　其次，以鋁溶膠為紡絲液，以PTFE納米粒子為致孔劑，采用靜電溶吹紡絲法制備了多孔Al2O3納微米纖維，考察了不同的紡絲電壓、紡絲氣壓和擠出速率對纖維形貌的影響，探討了PTFE的添加量對纖維中孔的大小、孔隙率的影響，利用EDS、XPS、XRD等