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静电纺丝纳米纤维的研究
近年来,纳米材料成为人们的研究热点,静电纺丝技术是一种能连续制备直径为几纳米到数微米纤维的有效方法之一。由于其制备的纳米纤维具有独特的结构和优越的性能,能广泛应用于过滤材料、生物医学材料(包括人造器官、组织工程、血管、给药系统、创伤包扎、呼吸面罩等)和纳米电子仪器等领域。目前,有关纳米纤维形态和材料特性的基础研究工作仍处于初级阶段,静电纺丝的工艺设计和开发功能化纳米纤维是新兴功能材料领域的一个研究热点。<br>   本文利用自制静电纺丝装置研究纳米纤维的新应用领域,我们主要开展了以下二个部分的工作:<br>   第一部分:利用...
近年来,纳米材料成为人们的研究热点,静电纺丝技术是一种能连续制备直径为几纳米到数微米纤维的有效方法之一。由于其制备的纳米纤维具有独特的结构和优越的性能,能广泛应用于过滤材料、生物医学材料(包括人造器官、组织工程、血管、给药系统、创伤包扎、呼吸面罩等)和纳米电子仪器等领域。目前,有关纳米纤维形态和材料特性的基础研究工作仍处于初级阶段,静电纺丝的工艺设计和开发功能化纳米纤维是新兴功能材料领域的一个研究热点。
   本文利用自制静电纺丝装置研究纳米纤维的新应用领域,我们主要开展了以下二个部分的工作:
   第一部分:利用静电纺丝技术构建了新型三维纳米通道系统。将不同质量分数的聚苯乙烯(polystyrene,PS:Mw=1.3×105 g/mol)溶液加入一定量十二烷基磺酸钠(SDS),在不同电压下进行静电纺丝。所得纤维在90 ℃加热粘连后,形成三维聚苯乙烯纳米网络模板,然后将硅橡胶预聚体(含10%交联剂)灌注进入上述模板并交联形成网络复合材料,再用二硫化碳超声除去聚苯乙烯纤维。采用扫描电子显微镜、透射电子显微镜对纤维模板形貌和纳米通道进行了表征。结果表明,质量分数为10%的PS 溶液加入0.5% SDS,在20 kV 电压下进行静电纺丝得到直径为150 nm的纤维。SDS的加入对纺丝纤维具有平滑作用,使得粘连的纤维模板能更易去除,形成的三维纳米通道直径约160 nm 左右,与纤维模板直径一致。该类型纳米通道可以应用于医学药物载体、纳流控芯片等众多领域。
   第二部分:利用静电纺丝技术制备了聚苯乙烯(PS)与Gelatin 复合纳米纤维刚性乳化剂,应用扫描电子显微镜(SEM)表征和分析了纤维的形貌,分别研究了溶液浓度、纺丝电压、接收距离、进样速度等因素对纤维形貌和直径的影响,并用接触角实验和荧光显微镜实验分别从不同角度对混纺效果进行了验证。结果表面:纤维直径随着纺丝溶液浓度的增加而增加;随着电压的增加先减小后增加;
   随着纺丝距离的增加而减小;随着进样速度的减小而减小。混纺纤维在用荧光染料染色后能发出不同颜色的荧光,通过颜色差能直接观察纤维混纺情况。最后对混纺纤维进行了水油测试,该混纺纤维可作为刚性乳化剂,1:1的水油混合液能在该刚性乳化剂的作用下成功形成乳状液。
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作者: 徐松秀
学科专业: 核技术及应用
授予学位: 硕士
学位授予单位: 中国科学技术大学
导师姓名: 蒋诗平
学位年度: 2011
语 种: chi
分类号: TQ340.64 TB383
在线出版日期: 2011年9月20日