纳米纤维制备与应用课件.ppt

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1、纳米纤维的制备与应用目录1234纳米纤维的制备纳米纤维纳米纤维的研究进展纳米纤维的应用1纳米纤维直径为纳米尺度而长度较大的线状材料，广义上讲包括纤维直径为纳米量级的超细纤维，还包括将纳米颗粒填充到普通纤维中对其进行改性的纤维。表面效应小尺寸效应量子尺寸效应宏观量子的阳隧道效应1纳米纤维直径为纳米尺度而长度较大的线状材料，广义上讲包括纤维直径为纳米量级的超细纤维，还包括将纳米颗粒填充到普通纤维中对其进行改性的纤维。每单位质量的纳米纤维材料有非常大的表面区域、非常高的纵横比和仿生学方面的潜力——这使得它在大范围的应用上很有

2、吸引力，包括高性能过滤器、特殊功能织物和医疗应用如包扎、组织工程学及其衍生科学应用上。22纳米纤维的制备分子技术制备法电弧放电法激光烧蚀法固定床催化裂解法(单管或多管纳米碳管束)碳纳米管是1991年被发现的一种碳结构，它是由若干层原子卷曲而成笼状“纤维”，这种材料很轻，但很结实。碳纳米管作为一维材料，重量轻，六边形结构连接完美，具有许多异常的力学、电学和化学性能。未来或将成为新材料领域市场上的新热点。2纳米纤维的制备生物制备法：利用细菌培养出更加细小的纤维素。中国科学家由木醋杆菌合成的纳米级纤维素不含木质素，结晶度高，

3、聚合度高，分子取向好，具有优良的机械性能。2纳米纤维的制备静电纺丝首先将聚合物溶液或熔体带上几千至上万伏高压静电，带电的聚合物液滴在电场力的作用下在毛细管的Taylor锥顶点被加速。当电场力足够大时，聚合物液滴克服表面张力形成喷射细流。细流在喷射过程中溶剂蒸发或固化，最终落在接收装置上，形成类似非织造布状的纤维毡。在静电纺丝过程中，液滴通常具有一定的静电压并处于一个电场当中，因此，当射流从毛细管末端向接收装置运动时，都会出现加速现象，从而导致了射流在电场中的拉伸。2纳米纤维的制备静电纺丝高分子流体静电雾化的特殊形式，此

4、时雾化分裂出的物质不是微小液滴，而是聚合物微小射流，可以运行相当长的距离，最终固化成纤维。3纳米纤维的应用目前国内新开发的纳米纤维如纳米层状银系无机抗菌防霉纤维、疏水性聚丙烯睛纳米纤维以及石墨纳米纤维主要用于医疗、服装面料以及能源等领域。3纳米纤维在生物医学领域的应用纳米纤维的直径小于细胞，可以模拟天然的细胞外基质的结构和生物功能一些电纺原料具有很好的生物相容性及可降解性，可作为载体进入人体，并容易被吸收；加之静电纺纳米纤维还有大的比表面积、孔隙率等优良特性，因此，其在生物医学领域引起了研究者的持续关注，并已在药物控释

5、、创伤修复、生物组织工程等方面得到了很好的应用。3纳米纤维在生物医学领域的应用包扎缝合用的生物医学胶布可吸收衬垫术后预防粘合剂药物释放材料纤维加固合成材料组织工程学基础设备3纳米纤维的应用—过滤材料纤维过滤材料的过滤效率会随着纤维直径的降低而提高，因而，降低纤维直径成为提高纤维滤材过滤性能的一种有效方法。通过静电纺的纳米纤维除直径小之外，还具有孔径小、孔隙率高、纤维均一性好等优点，使其在气体过滤、液体过滤及个体防护等领域表现出巨大的应用潜力。3纳米纤维的应用静电纺纤维能够有效调控纤维的精细结构，结合低表面能的物质，可获

6、得具有超疏水性能的材料，并有望应用于船舶的外壳、输油管道的内壁、高层玻璃、汽车玻璃等。但是静电纺纤维材料若要实现在上述自清洁领域的应用，必须提高其强力、耐磨性以及纤维膜材料与基体材料的结合牢度等。3纳米纤维的应用具有纳米结构的催化剂颗粒容易团聚，从而影响其分散性和利用率，因此静电纺纤维材料可作为模板而起到均匀分散作用，同时也可发挥聚合物载体的柔韧性和易操作性，还可以利用催化材料和聚合物微纳米尺寸的表面复合产生较强的协同效应，提高催化效能。3纳米纤维的应用静电纺纳米纤维具有较高的比表面积和孔隙率，可增大传感材料与被检测物

7、的作用区域，有望大幅度提高传感器性能。此外，静电纺纳米纤维还可用于能源、光电、食品工程等领域。4纳米纤维的研究进展日本国立材料科学研究所使用乙烯醇共聚物和沸石发明了一种纳米纤维滤膜，可以安装在血液净化产品中，绑定在病人肩膀上以此来代替血液透析。沸石属于一种铝硅酸盐矿物，中间有很多孔洞，水分子位于其中，可由通道运输，拥有类似于筛网的过滤能力。4重庆医科大学附属第一医院神经外科研究人员探讨不同拓扑结构的聚甲基丙烯酸甲酯（polymethylmethacrylate，PMMA）电纺纳米纤维对于PC12细胞神经突生长能力及生长

8、方向的影响。研究指出，有序电纺纳米纤维具有作为神经损伤后植入性细胞支架的潜力。纳米纤维的研究进展4纳米纤维的研究进展江西先材纳米纤维科技有限公司世界首创的PI纳米纤维电池隔膜技术已完成实验室研发阶段，正式进入产业化。在保持电池容量不变的前提下，该技术产品将充放电电流提高4倍，电池循环寿命提高7倍以上。此外，这种新型隔膜能耐530℃