蛋白质-多糖复合纳米纤维膜用于皮肤缺损修复实验研究

目的通过动物实验的方法评价由胶原蛋白-壳聚糖(两者比例为8:2)、明胶-透明质酸(两者比例为9:1)复合纳米纤维膜对于SD大鼠背部全层皮肤缺损创面修复的作用。方法用胶原蛋白-壳聚糖、明胶-透明质酸复合纳米纤维膜覆盖雌性SD大鼠皮肤缺损创面,两组各用大鼠15只;对照组仅覆盖油纱和纱布敷料,用大鼠15只。实验组和对照组大鼠背部皮肤缺损的面积均为2×1.5 cm2。分别于术后第3、7、14天观察SD大鼠大体情况、创面情况,并在第3、7、14天分别取创面组织行H-E染色对比观察。结果与对照组相比,实验组创面修复情况较对照组好,其中尤以胶原蛋白-壳聚糖复合生物材料的促创伤修复作用更明显。结论胶原蛋白-壳聚糖(8:2)复合纳米纤维膜较普通纱布敷料和明胶-透明质酸(9:1)复合纳米纤维膜能更好的促进创伤修复、愈合,有着较好的科研和临床应用前景。

银-铜双金属纳米粒子/聚乳酸复合纳米纤维膜的制备及其抗菌性能

为制备高效抗菌的生物可降解聚乳酸(PLA)静电纺丝纤维膜,首先利用L-抗坏血酸对银和铜的硝酸盐溶液进行化学还原,得到银-铜双金属纳米粒子(Ag-Cu NPs)。然后将Ag-Cu NPs与PLA纺丝液共混,通过静电纺丝技术制备了不同组成的Ag-Cu NPs/PLA复合纳米纤维膜,并对其形貌、结构、亲水性和抗菌性能等进行测试。结果表明:合成的Ag-Cu NPs的粒径约为32 nm,复合纳米纤维膜中Ag-Cu NPs被PLA基体包覆,且沿着纤维径向排列,纤维表面存在大量微小的孔洞;加入Ag-Cu NPs后,Ag-Cu NPs/PLA的水接触角略微降低,亲水性增加,且Ag-Cu NPs和PLA之间仅发生物理作用,未产生明显的化学作用;相比于纯PLA纳米纤维膜,Ag-Cu NPs/PLA的抗菌率明显提高,当纺丝液中Ag-Cu NPs相对于PLA质量为7%时,复合纳米纤维膜对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率均达到99%。

聚偏氟乙烯-六氟丙烯纳米纤维膜3D微/纳米串珠构建及性能

文中以聚偏氟乙烯-六氟丙烯(PVDF-HFP)为成纤聚合物、SiO_(2)为无机添加剂,通过静电纺丝法与静电喷涂法制备了PVDF-HFP/(PVDF-HFP/SiO_(2))复合纳米纤维膜,并研究了SiO_(2)添加量和喷涂时间对其结构和性能的影响。结果发现,所得复合纳米纤维膜由下层PVDF-HFP纳米纤维和上层PVDF-HFP/SiO_(2)微/纳米串珠构成。当SiO_(2)质量分数为2%、喷涂时间为2 h时,所得膜的水接触角高达123°,具有优异的疏水性,呈现出优异的油水分离性能,分离通量可达9800 L/(m^(2)·h),分离效率大于99%。此外,所得膜循环使用10次后分离效率仍可达98%以上。

电纺聚-L-乳酸/β-磷酸三钙复合物纳米纤维膜

利用静电纺丝法制备了生物可吸收聚-L-乳酸(PLLA)/β-磷酸三钙(β-TCP)复合物纳米纤维膜.采用扫描电子显微镜(SEM)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)等手段研究了复合物纳米纤维膜的结构和形态,详细探讨电纺工艺条件对制备PLLA/β-TCP复合物纳米纤维的形态影响.通过拉伸力学测试、噻唑蓝比色法(MTT)对复合物纳米纤维膜的力学性能和体外细胞相容性作了进一步研究.结果表明,PLLA/β-TCP复合物纳米纤维的几何结构与电纺条件有关,随着聚合物溶液浓度增加、溶液流速增大,纤维直径有不同程度的增大;复合物纳米纤维膜的拉伸强度和杨氏模量随β-TCP的含量增加而下降;复合物纳米纤维膜对L-929细胞系无细胞毒性,显示良好的细胞相容性.

负载纳米银颗粒增强CA-MA/PAN复合相变纤维膜的传热性能

以银纳米颗粒作为传热增强材料制备新型的静电纺聚丙烯腈/纳米银(PAN/Ag-NPs)复合纳米纤维支撑膜,以癸酸-肉豆蔻酸(CA-MA)二元低共熔物为固-液相变材料,通过物理吸附法制备CA-MA/PAN/Ag-NPs复合定形相变纤维膜。扫描电子显微镜图像观察显示CA-MA被成功地吸附到静电纺PAN/Ag-NPs复合纤维膜的孔隙网络结构中。DSC测试结果表明添加Ag-NPs对复合纤维膜的储热性能没有显著影响,其相变温度约为10~31℃之间,相变焓值约为131~147kJ/kg。此外,添加10wt.%Ag-NPs后CA-MA/PAN复合纤维膜的储热和放热时间分别缩短了约47%和49%。

复合纳米纤维膜载体固定化HRP对2,4-二氯苯酚的催化去除及其影响因素研究

以静电纺丝法制得的壳聚糖/聚乙烯醇纳米纤维膜为载体,固定辣根过氧化物酶（HRP）,研究其催化去除水中2,4-二氯苯酚（2,4-DCP）的效果及其影响因素;并与自由酶催化反应作对比研究,分析H2O2添加量、pH值、温度对催化反应的影响;对固定化HRP催化去除2,4-DCP进行了动力学分析,考察了固定化HRP的重复使用性。结果表明：CS/PVA固定化HRP去除2,4-DCP的最佳条件为：H2O2100mmol/L,p H7,35℃,在60min时,去除率达99%。动力学分析表明,其反应符合一级动力学方程,连续使用7次后,固定化HRP对2,4-DCP的去除率为38%。

玉米苞叶纤维素纳米晶的制备及其聚砜复合膜的抗污染性能

为了提高玉米苞叶的经济价值,以玉米苞叶为原料,采用高强度超声波法制备纤维素纳米晶(CNC),并协同共混相转化法制备聚砜(PSF)/CNC复合膜。采用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射以及超滤装置测试了CNC和PSF/CNC复合膜的形态结构和性能;探讨了CNC含量对复合膜的强度,亲水性,水通量以及抗污染性能的影响。结果显示,从玉米苞叶中提取的CNC,平均直径为18.82 nm,平均长度为569.95 nm,晶型结构为纤维素I型,结晶度为53.86%。CNC的加入提高了PSF膜的断裂强度,并可改善PSF膜的亲水性和抗污染性能。综合考虑CNC对PSF复合膜结构和性能的影响,得出CNC最佳添加量为2%,相应复合膜的水通量和抗污染性能分别为纯PSF膜的2.13倍和1.32倍,蛋白质截留率为48.34%。

H_4SiW_(12)O_(40)/乙烯-乙烯醇共聚物复合纳米纤维膜的制备及光催化性能

利用静电纺丝技术制备了H_4SW_(12)O_(40)(SiW_(12))/乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)复合纳米纤维膜. X射线能谱(EDX)和红外光谱(IR)表征结果表明,Si W12负载到EVOH纤维膜中,且其Keggin结构完好无损.Si W12/EVOH复合纳米纤维膜在氙灯光源照射下对甲基橙(MO)表现出优异的光催化活性.当EVOH与Si W12的质量比为2∶1时,MO降解率可达96. 3%.复合纳米纤维膜优异的光催化活性主要归于EVOH与Si W12的协同相互作用.复合纤维膜具有良好的可重复使用性,循环使用3次后,其光催化活性没有明显下降.因此,Si W12/EVOH复合纳米纤维膜在去除废水中有机染料方面具有广阔的应用前景.

PVDF/SiO_2原位复合纳米纤维膜的制备及性能研究

采用原位复合溶胶-凝胶法配制复合纺丝液,通过高压静电纺丝制备出PVDF/SiO_2复合纳米纤维膜。采用FTIR分析了PVDF与SiO_2分子间的相互作用,并通过TEM表征了纳米二氧化硅的具体分散状态。研究了纳米SiO_2的加入对膜的热性能、结晶行为及力学性能的影响。结果表明,原位复合溶胶-凝胶法使纳米SiO_2在PVDF中具有良好的分散性,由FTIR可知在纳米SiO_2与PVDF分子间形成了C-O-Si键,使纳米粒子与PVDF基体形成了一定的结合力,进而提高了纤维的强度,且对纤维的热性能及结晶行为也产生了一定的影响。

复合纤维膜负载碳纳米管的制备及传感性能

文章模仿蛛网中包含不同结构的蛛丝,采用离心-静电纺丝法制备聚氨酯-聚对苯二甲酸乙二醇酯(PU-PET)复合纤维膜作为柔性基材,以多壁碳纳米管(MWCNTs)为导电介质,制备出兼具高弹性、高灵敏度的可拉伸复合纤维膜。不同纤维组成的复合纤维膜既能感知人体微小的动作变化,也可响应大幅度的肢体动作。经过一系列的性能测试表明,复合纤维膜断裂伸长率高、响应时间快、稳定性好、回复能力强、压力测试范围广,具有良好的抗氧化性能。这些优异的性能使得该复合纤维膜可以作为可穿戴器件监测人体不同部位的肢体动作,体现出分级响应能力。

MOFs/静电纺丝纳米纤维基复合膜的研究进展

金属-有机骨架(Metal-Organic Frameworks, MOFs)材料不仅拥有较大的比表面积、极高的孔隙率,而且种类组成多样、结构丰富、功能灵活可调。静电纺丝被认为是一种可制备出纳米纤维的可靠技术。概述了近年来MOFs/静电纺丝纳米纤维基复合膜(MOFs/NFM)制备方法的最新研究进展,主要包括混纺法、原位晶化法、层层自组装法、二次生长法、微波诱导法以及热压法。此外,总结了MOFs/静电纺丝纳米纤维基复合膜制备方法存在的主要问题,并对发展前景进行了展望。

纳米石墨粉改善定形相变复合纤维膜的储热和放热速率

采用静电纺丝法制备了负载不同含量纳米石墨粉(NG)的聚丙烯腈(PAN)基复合纤维膜作为支撑材料,以癸酸-月桂酸-肉豆蔻酸(CA-LA-MA)三元低共熔物为固-液相变材料,通过物理吸附法制备CA-LA-MA/PAN/NG定形相变复合纤维膜。分别采用傅里叶变换红外光谱仪、扫描电子显微镜、差示扫描量热仪和传热测试装置对定形相变复合纤维膜的化学性能、形貌结构、储热性能、热能储存和释放速率进行深入分析。研究结果表明,CA-LA-MA三元低共熔物成功地被吸附到PAN基复合纤维膜中。制备的定形相变复合纤维膜的相变融化温度约为19℃,相变焓值约为114～131kJ/kg。由于添加了具有高导热系数的NG使定形相变复合纤维膜的热能储存和释放效率明显提高了43%和42%。

酪素-纤维素复合物的电化学异相合成

电压12 V,pH 9~10的条件下,固态的微晶纤维素(MCC)和酪素溶液在铂阳极上异相合成了MCC和酪素的复合物。红外吸收表明复合物由MCC和酪素组成,该复合物不溶于0.1 mol/L的酸和碱,但溶于1mol/L的氢氧化钠溶液;复合物的氮含量为9.84%,介于MCC和酪素之间;XRD结果显示复合物的结晶指数较MCC有所降低,在2θ=19,°26.5°出现了新的衍射峰,而MCC的特征衍射峰消失;热重热解曲线也展现了不同于MCC和酪素的失重台阶。本实验通过与化学法对比认为电化学法可以方便快捷地合成多糖和蛋白质的复合物。

P(VDF-HFP)/SiNPs-PVDF双层疏水复合膜电纺制备及其应用

采用静电纺丝技术,以筛孔75μm涤纶网为支撑层,N,N-二甲基甲酰胺、丙酮为混合溶剂,制备偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物(P(VDF-HFP))/疏水气相纳米SiO_2颗粒-聚偏氟乙烯(SiNPs-PVDF)双层疏水纳米纤维复合膜,考察了纺丝时间和SiNPs等对膜性能的影响,表征了膜特性,结果表明,复合膜红外特征峰明显;在双层膜总纺丝时间一定的条件下,随表层纺丝时间的延长,双层膜平均孔径均呈减小趋势,膜通量下降但抗润湿性能却得以提高;此外,添加SiNPs可进一步增强双层膜的抗润湿性,延长膜的可持续运行时间。以53℃、质量浓度35g/L的NaCl溶液为料液进行持续性直接接触式膜蒸馏脱盐实验,当渗透温度为20℃时,各复合膜盐截留率均能达到99.99%以上,P(VDF-HFP)/SiNPs-PVDF复合膜最长可持续运行90h。

聚(3-羟基丁酸-co-3-羟基戊酸共聚酯)复合膜的制备及其性能

为提高聚(3-羟基丁酸-co-3-羟基戊酸共聚酯)(PHBV)膜的抗菌性能,拓展其在食品包装领域的应用,首先利用纤维素纳米纤丝(CNF)表面的不同极性基团,采用原位还原法制备了不同形貌的CNF-Ag杂化材料;然后将其与PHBV复合制得高阻隔性抗菌复合膜材料,并对复合膜材料的微观形貌、结晶性能、热稳定性、化学结构和抗菌性能进行表征与分析。结果表明:引入柠檬酸与抗坏血酸后,CNF-Ag杂化材料表面羧基含量最高可达1.21 mmol/g;CNF-Ag杂化材料和PHBV基体形成了较强的氢键作用,改善了PHBV的结晶性能和抗菌性能,使复合膜的拉伸强度高达66.7 MPa,弹性模量达7.6 GPa,且对金黄色葡萄球菌抗菌率达到99%。

SiO_(2)原位掺杂聚偏氟乙烯纳米纤维膜的制备及其性能

为提高聚偏氟乙烯(PVDF)的压电性能,以PVDF和正硅酸乙酯(TEOS)为原料,N,N-二甲基甲酰胺(DMF)和丙酮为混合溶剂,利用原位复合溶胶-凝胶法和高压静电纺丝技术制备纳米SiO_(2)原位掺杂PVDF复合纳米纤维膜,并分析纳米纤维膜的表面微观形貌、化学结构、力学性能以及压电性能等。结果表明:复合纳米纤维膜的面密度与厚度随TEOS质量的增加而增加;静电纺丝使PVDF中部分α相转变为β相,纯PVDF纳米纤维膜的β相含量是PVDF粉末的1.54倍,为(31.42±0.62)%;且原位掺杂SiO_(2)后β相含量进一步提高,拉伸强力与输出电压均呈先增大后降低的趋势,当TEOS质量为1.643 g时PVDF纳米纤维膜β相含量最高为(42.59±0.62)%,原位掺杂PVDF纳米纤维膜拉伸强力最大为(8.03±0.19)N,输出电压最高为(2.33±0.13)V。

静电纺丝制备生物基食品活性包装纤维膜及其应用

目的将具有电纺性的生物基材料应用在食品包装领域,为静电纺丝技术在食品活性包装纤维膜制备中的应用提供参考和依据。方法对静电纺丝技术的原理、优势进行分析,归纳蛋白质、多糖等生物基大分子材料的可纺性、由不同材料复合制得纳米纤维膜的特性和功能差异,以及静电纺丝技术制备生物基食品活性包装纤维膜及其在抗菌、抗氧化、功能吸收包装等方面的应用,并对该技术在食品活性包装中存在的问题和发展前景进行展望。结果静电纺生物基纳米纤维膜可用作食品活性包装,具有良好的贮存与保鲜效果。结论静电纺丝具有工艺简单、成本较低等优点,且制得的纳米纤维膜比表面积大、纳米尺度效应明显,已成为一种非常便捷的制备功能活性食品包装材料的微纳制造技术;再结合生物基大分子材料在安全、无毒、可降解、可食用等方面的优势,其在食品包装领域具有良好的发展前景。

快速油-水分离用PVDF/PDMS超疏水膜的一步法制备及性能

为了制备一种可用于快速油-水分离的超疏水膜,在高压电场作用下,通过静电纺丝法共纺聚二甲基硅氧烷(PDMS)和聚偏氟乙烯(PVDF),一步制备含有PVDF纳米纤维和带有PDMS微球的超疏水复合膜材料。采用场发射扫描电子显微镜、傅氏转换红外线光谱仪和光学接触角仪对该复合膜材料进行形貌和性能分析,结果表明:该超疏水复合膜表现出优异的油-水分离性能,油-水分离通量达到6100 L/(m^(2)·h·bar),分离效率可达99.5%,并且可以连续生产,展现出广阔的应用前景。