含银聚乙烯醇丝素共混纳米纤维形态控制及性能研究

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1、含银聚乙烯醇／丝素共混纳米纤维形态控制及性能研究中文摘要中文摘要含金属纳米颗粒的聚合物纳米复合物结合了金属纳米颗粒的独特性能和聚合物纳米纤维的优异特性，被应用于许多领域。本论文研究了静电纺丝法制备含银纳米颗粒的聚乙烯醇／丝素共混纳米纤维的工艺、形态控制及性能研究。研究工作主要有以下几个方面：1．聚乙烯醇水溶液的纺丝性能。研究了溶液浓度、纺丝电压和收集距离对静电纺丝性能的影响。结果表明：本实验所用的聚乙烯醇适合的纺丝浓度为7wt％；随纺丝电压增大，纤维直径变细；收集距离的变化对纤维的形貌影响不大。2．含银聚

2、乙烯醇电纺纤维性能及其银纳米颗粒形态分布研究。结果表明：聚乙烯醇水溶液中添加硝酸银后，溶液电导率增大，纤维直径变细且出现串珠结构；纤维中出现了分布均匀、尺寸均一的银纳米颗粒；添加硝酸银的聚乙烯醇红外光谱无明显变化；随着含银量的增加，PVA薄膜的力学性能提高。3．聚乙烯醇／丝素／银复合体系纳米纤维形态及性能研究。将丝素／甲酸溶液和聚乙烯醇水溶液共混后添加硝酸银，用静电纺丝法制备含银聚乙烯醇／丝素共混纳米纤维，并对纤维及银纳米颗粒的形态分布进行研究。结果表明：当聚乙烯醇／丝素共混配比为80／20时，得到的共混

3、纤维呈纤性较好；纤维中自动生成了分散均匀、尺寸均一的银纳米颗粒；随含银量增加，银纳米颗粒尺寸增大；随SF比例增多，银纳米颗粒尺寸减小；聚乙烯醇与丝素共混后，两者之间相互作用增强；聚乙烯醇比例的增加和含银量的增大均能提高共混薄膜的力学性能。4．后处理对纤维形态和银纳米颗粒尺寸的影响。对纤维进行5min的155"(2热处理和3h的365nm紫外照射处理，讨论两步法后处理对纤维及银纳米颗粒的影响。结果表明：热处理后的纤维能够在水中保持纤维的网状结构，且纤维毡由白色变成浅黄褐色，进一步紫外照射处理后，纤维毡进一步

4、变深成黄褐色；后处理使纤维直径变细，纤维中银纳米颗粒尺寸变大；紫外照射处理后的纤维中出现了新X射线特征峰的银纳米颗粒；随热处理时间的增长，纤维中银纳米颗粒尺寸增大。所以，通过调节纤维中SF比例、含银量及热处理时间来调控银纳米颗粒尺寸及分布将是行之有效的方法。关键词：聚乙烯醇，丝素，银纳米颗粒，静电纺丝．作者：李文莉指导教师：戴礼兴MorphologycontrolandpropertiesstudyofPVA／SFcompositefiberscontainingAgnanoparticlesAbstra

5、ctPolymernanocompositescontainingmetalnanoparticles，whichpossessthefeaturesofbothmetalnanoparticlesandpolymernanofibers，areappliedextensivelyinmanyfields．Inthispaper,thepreparationprocess，morphologycontrolandpropertiesofpoly(vinylalcoh01)(PVA)／silkfibroin

6、(sF)compositefiberscontainingAgnanopalticleshavebeenstudied．Thefollowingmainpartsaleincludedinthispaper：．1．ThespinningpropertiesofPVAaqueoussolutionbyadjustingthesolutionconcentration，spinningvoltageandthetip-to—collectordistancealestudied．Theresultsshowt

7、hat：asuitableconcentrationofPVAis7wt％．Diameterofnanofibersdecreases、析mincreasingspinningvoltage．Thereisalmostnbchangeofnanofiberswithincreasingtip-to-collectordistance．2．PVA／AgN03nanofibersalepreparedbyelectrospinningtechnology．Thespinningpropert!esofnano

8、fibersandsizedistributionofAgnanoparficlesarestudied．Theresultsshowthat：afteraddingsilvernitrate，thediameterofnanofibersdecreasesandalotofbeadedstructuresappearinfibers．Well-dispersedAgnanoparticlesalegeneratedinnan