静电纺PAN/TiO_(2)/Ag纳米纤维膜空气过滤性能研究

为获得高效低阻的过滤材料,将纳米银(Ag)颗粒和二氧化钛(TiO_(2))共混在聚丙烯腈(PAN)纺丝液中,采用静电纺丝法制备PAN/TiO_(2)/Ag纳米纤维膜。研究了纳米纤维膜的微观形貌、透气和透湿性能、过滤性能、力学性能等。结果表明:加入纳米Ag颗粒后,PAN/TiO_(2)/Ag纳米纤维的直径和标准差均呈现减小趋势,当纺丝时间为40 min、Ag质量分数为1.25%时,得到的纳米纤维膜的综合性能优异,其过滤效率98.68%,阻力压降80 Pa,品质因子达到0.05409 Pa^(-1)。认为:静电纺PAN/TiO_(2)/Ag纳米纤维膜为新型高性能空气过滤器的开发提供了新途径。

负载不同形貌Cu_(2)O/PAN纳米纤维膜光催化性能研究

为探究不同形貌Cu_(2)O/PAN纳米纤维膜对降解染料污染水中的有机染料的效率,以亚甲基蓝(MB)为模型污染物,采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外可见吸收光谱(UV-vis)等表征方法,评价了不同形貌Cu_(2)O/PAN纳米纤维膜在可见光下对MB光催化脱色性能的影响。结果表明:在室温、pH值5.6、初始染料用量30 mL(15 mg/L)、催化剂量0.05 g时,500 W氙灯照射120 min后,十二面体Cu_(2)O/PAN纳米纤维膜对MB的脱色率最高,可达94.75%;复合膜重复使用5次后,可见光照射120 min降解率仍保持在85%,表明复合纳米纤维膜具有可重复性。研究结果表明:形貌不同的Cu_(2)O/PAN纳米纤维膜的光催化效果不同;该纳米纤维膜的可重复性高,可高效率降解有机污染物。

PAN/AgNPs/TiO_(2)纳米纤维膜结构性能优化

将纳米银颗粒(AgNPs)和二氧化钛(TiO_(2))加入聚丙烯腈(PAN)溶液中,在保证静电纺丝正常进行的基础上,按照L9(34)正交试验方案,制备试验用PAN/AgNPs/TiO_(2)纳米纤维膜,测试其微观形貌、防紫外线性能、防电磁辐射性能和拉伸性能,并进行直观分析和方差分析。结果表明:TiO_(2)质量分数对纳米纤维膜纤维直径影响显著,对其防紫外线性能和拉伸性能影响非常显著;AgNPs质量分数对纳米纤维膜的防电磁辐射性能影响非常显著;最优纳米纤维膜制备方案为AgNPs质量分数1.60%、TiO_(2)质量分数0.75%,此时PAN/AgNPs/TiO_(2)纳米纤维膜纤维的平均直径为311.16 nm,紫外线防护系数为1060.60,辐射量为0.40μW/cm^(2),断裂强力为74.96 cN。

掺杂Al_2O_3纳米中空纤维膜的油气渗透特性研究

实时在线监测运行变压器油中溶解气体类别及含量的变化对确保变压器安全运行具有重要作用。油气分离技术是变压器油中溶解气体实现在线监测的关键技术之一。针对目前普遍应用的中空纤维膜对CH4、C2H6、C2H4、C2H2、H2、CO和CO2分离效果不好导致监测灵敏度低的问题,论文提出了以聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯和聚六氟丙烯为原料,掺杂纳米氧化物Al2O3,基于L-S法,制成掺杂Al2O3纳米中空纤维膜。与普通中空纤维膜进行了渗透效果对比试验,得到了渗透特性曲线。研究表明:在相同温度、压力条件下,纳米氧化物中空纤维膜弥补了普通中空纤维膜对CH4、C2H6、C2H4、C2H2、H2、CO和CO2渗透效果不佳及油气平衡时间过长不能适应在线监测的缺陷,有效提高了中空纤维膜的油气渗透特性,为提高变压器油中溶解气体的监测灵敏度、实现在线监测的良好应用奠定了技术基础。

静电纺丝法制备有序V_2O_5微纳米纤维膜及其气敏特性

为了提高微纳米纤维膜气敏材料的灵敏度和响应时间, 本研究采用静电纺丝法结合分离式平行收集极制备有序排列的V2O5微纳米纤维膜, 利用XRD、SEM等手段表征纤维膜的相组成、微观形貌以及有序程度, 探讨了有序程度对V2O5气体灵敏度、响应时间以及恢复能力的影响。研究结果表明： 500℃煅烧后所得微纳米纤维膜由V2O5相组成。平行收集极间距对纤维膜的微观形貌影响较大, 当间距为3 mm时可以获得有序程度为66%的V2O5微纳米纤维膜, 其在80-400℃范围内电阻的变化幅度约为2个数量级。当工作温度为300℃时, V2O5微纳米纤维膜对C2H5OH的灵敏度均高于CH4和NH3, 其中有序V2O5微纳米纤维膜对浓度为200 mg/L C2H5OH气体的灵敏度约为0.9, 响应时间为3 s, 但恢复性能较低, 62 s后阻值仅恢复到初始阻值的55%。

纳米γ-Al_2O_3/PVDF中空纤维膜的结构研究

本文介绍了在聚偏氟乙烯铸膜液中添加无机纳米Al2O3粒子,采用干-湿法纺丝制备γ-Al2O3中空纤维膜的方法。对纳米γ-Al2O3的分散性能的研究发现,在添加剂含量为4%的情况下粒子在二甲基甲酰胺(DMF)体系中的沉降性能最好。并使用电镜对膜的微观结构进行了分析,初步研究了无机粒子在膜孔形成的过程中所起的作用和机理。并且对膜的孔隙率、最大孔径、力学性能和截留率进行了表征。结果表明膜的孔性能、分离性能及力学性能都有一定的改善。孔隙率在提高的同时,其最大孔径相应变小,对牛血清白蛋白的截留率从25.11%提高到67.20%。最大应力和断裂应力分别从3.35N/mm2和3.09N/mm2提高到3.58N/mm2和3.41N/mm2。

Fe_2O_3纳米粒子复合纤维素膜降解有机染料亚甲基蓝

合成Fe2O3纳米粒子复合纤维素膜.采用XRD、TEM和磁力线等多种方法对Fe2O3纳米粒子复合纤维素膜的结构和性能进行表征,并研究Fe2O3纳米粒子复合纤维素膜对亚甲基蓝的降解作用.结果表明:当溶液中H2SO4加量为25.8mol/L、H2O2加量为2.4mol/L时,用5g/L的复合纤维素膜对1.4×10-5 mol/L的亚甲基蓝溶液进行降解,25min内降解率达到100%.

以纳米Al2O3为添加剂CA／PAN共混超滤膜的制备

以纳米Al2O3为添加剂,采用相转化法制备了醋酸纤维素/聚丙烯腈(CA/PAN)共混超滤膜。采用扫描电镜(SEM)及透射电镜(TEM)观察不同条件下制备的CA/PAN共混超滤膜的表面、截面及内部的微观结构。结果表明,纳米Al2O3可有效的控制大孔的形成,不同的凝固浴温度对膜的表面及截面结构有很大影响。

Cu_(2)O-Au复合结构的制备及其在SERS中的应用

表面等离激元催化反应为表面过程的拓展提供了一条新的途径,但在单一贵金属表面的反应效率往往较低,因此发展符合纳米结构已经成为该领域的研究热点。通过合成八面体的氧化亚铜(Cu_(2)O),并引入高均匀性和高SERS活性的金纳米粒子单层膜(Au MLF),将两者完全结合,构建了Cu_(2)O-Au复合异质结SERS基底。以对硝基苯硫酚(PNTP)为探针,通过表面增强拉曼光谱(SERS)研究了Cu_(2)O-Au表面等离激元驱动的偶联反应。结果表明,Cu_(2)O与Au MLF的复合,其SERS性能及催化活性都得到了较大的提升,为发展高性能的新型复合纳米结构提供了实验基础。

聚丙烯腈/氧化铁纳米粒子复合纳米纤维的制备及表征

利用静电纺丝技术制备了一种聚丙烯腈(PAN)/氧化铁(Fe_2O_3)纳米粒子复合纳米纤维。不同分子量的PAN得到不同直径的纤维薄;将PAN的N,N-二甲基甲酰胺溶液(DMF)与纳米Fe_2O_3混合得到PAN/Fe_2O_3溶液,然后利用静电纺丝技术制备PAN/Fe_2O_3纳米粒子复合纳米纤维;将静电纺丝制备的PAN纳米纤维膜与氯化铁(FeCl_3)溶液在不同p H条件下水热合成PAN/Fe_2O_3纳米粒子复合纳米纤维。采用扫描电子显微镜(SEM)、热重分析仪(TGA)对纳米纤维膜进行表征。结果表明:静电纺丝制备的PAN纳米纤维在水热条件下可以一定程度上克服Fe_2O_3纳米粒子易团聚问题。

易分离回收的BiOBr/TiO_(2)/PAN催化剂的制备及光催化降解盐酸四环素研究

为了用BiOBr提高TiO_(2)的光催化活性,人们进行了大量的研究。然而,大多数工作合成的都是粉体结构,难以回收且易造成二次污染。本文通过静电纺丝技术结合溶剂热法制备了柔性BiOBr/TiO_(2)/PAN纳米纤维膜,因其独特的自支撑膜结构,使问题得到解决。通过SEM、TEM、XPS、XRD和BET等对其结构和形貌进行表征,使用UV-Vis DRS、EIS和i-t测试对其光电性能进行分析。结果表明,与单独的TiO_(2)/PAN相比,在可见光照射下,BiOBr/TiO_(2)/PAN纳米纤维膜对盐酸四环素(TC)降解的光催化活性增强,在140min内降解效率达到72.97%;5次循环实验中,催化剂的性能趋于稳定,循环后催化剂的XRD和SEM分析表明其形貌和晶体结构没有发生改变,表现出优异的耐久性。