功能性靜電紡納米纖維復(fù)合材料的制備、結(jié)構(gòu)及性能研究.pdf

1、楹旦史肇碩士學(xué)位論文目錄目錄目錄I摘要IAbstractlJI第一章緒論一1】1納米材料112靜電紡絲技術(shù)212】靜電紡絲簡(jiǎn)介一2122靜電紡絲過(guò)程參數(shù)的影響一3123靜電紡纖維種類一713靜電紡功能性復(fù)合纖維的制各1013】靜電紡功能性有機(jī)多組分復(fù)合纖維的制備10132靜電紡功能性有機(jī)／無(wú)機(jī)和無(wú)機(jī)復(fù)合纖維的制各一12】4靜電紡纖維的應(yīng)用20141催化載體材料21142環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域22143生物醫(yī)用領(lǐng)域22144其他領(lǐng)域2315本論文研

2、究目的及主要研究?jī)?nèi)容24151研究目的與意義24152研究?jī)?nèi)容25參考文獻(xiàn)一26第二章Ag納米粒子包覆聚苯乙烯納米纖維膜的綠色制各及其催化和抗菌活性3621引言3622實(shí)驗(yàn)部分37221實(shí)驗(yàn)藥品372_22實(shí)驗(yàn)儀器3822_3實(shí)驗(yàn)步驟38224表征方法39225茶多酚體外釋放測(cè)試39226催化性能測(cè)試39攜旦火擎碩士學(xué)位論文摘要摘要靜電紡絲具有簡(jiǎn)單高效、成本低廉、可紡物質(zhì)種類繁多、工藝可控等優(yōu)點(diǎn)，已成為有效制備連續(xù)納米纖維的主要途徑之一

3、。通過(guò)靜電紡絲法制備的納米／微米纖維膜具有比表面積大、孔隙率高、密度低等特點(diǎn)。采用與功能性納米粒子復(fù)合的方法可以使電紡纖維材料充分發(fā)揮其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，并在眾多領(lǐng)域擁有廣闊的應(yīng)用前景。本論文通過(guò)將靜電紡絲技術(shù)與溶膠一凝膠、高溫煅燒、原位生長(zhǎng)等方法相結(jié)合，在纖維表面負(fù)載不同的功能性納米粒子，制備了有機(jī)／無(wú)機(jī)復(fù)合納米纖維材料，并初步探索了材料在貴金屬催化、半導(dǎo)體光催化、抗菌等領(lǐng)域的應(yīng)用。同時(shí)，通過(guò)不同的制備方法得到了具有不同形貌和結(jié)構(gòu)的纖維材料

4、，為靜電紡纖維的多級(jí)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和構(gòu)筑提供了依據(jù)。本論文的研究分為兩部分。首先將天然提取物茶多酚(TP)與聚苯乙烯(PS)、泊洛沙姆(PluronicP123)共混，采用靜電紡絲法制備一種新型的還原性纖維膜。在浸泡時(shí)，茶多酚從纖維膜中釋放出來(lái)即可原位還原[Ag(NH3)2]，并形成AgTP伊S復(fù)合纖維膜，從而在纖維表面包覆Ag納米粒子。制備過(guò)程中采用茶多酚作為還原劑和保護(hù)劑，反應(yīng)條件溫和，是一種綠色的制備方法。進(jìn)一步考察了[Ag(NH3)

5、2]濃度對(duì)納米復(fù)合纖維膜的形態(tài)結(jié)構(gòu)及其對(duì)亞甲基藍(lán)催化降解性能的影響，發(fā)現(xiàn)通過(guò)改變【A90NH3)2]濃度可以獲得性能優(yōu)異的功能性薄膜。該AgTP／PS復(fù)合纖維膜在5次循環(huán)使用的測(cè)試中表現(xiàn)了較好的重復(fù)使用性能，說(shuō)明它具有一定的循環(huán)穩(wěn)定性。在抑菌圈實(shí)驗(yàn)中，AgTP／PS復(fù)合纖維膜對(duì)金黃色葡萄球菌和大腸桿菌的生長(zhǎng)都具有明顯的抑制作用。第二部分，通過(guò)靜電紡絲和高溫煅燒相結(jié)合的方法，制備了Ti02／Si02納米纖維膜。并以之為基體，采用原位聚合法

6、生長(zhǎng)聚苯胺(PANi)顆粒。結(jié)果發(fā)現(xiàn)PANi納米顆粒均勻致密地包覆于纖維表面，且Ti02／Si02纖維基體賦予了材料較好的力學(xué)柔韌性。并詳細(xì)考察了該復(fù)合纖維材料的形態(tài)結(jié)構(gòu)、可見光催化效率和循環(huán)使用性能等。由于聚苯胺與Ti02的協(xié)同作用，這種新型光催化劑的可見光催化性能顯著提高。進(jìn)一步研究了聚苯胺負(fù)載量對(duì)復(fù)合纖維膜的形貌和光催化活性的影響。通過(guò)改變聚合反應(yīng)時(shí)間，可以調(diào)節(jié)聚苯胺的形貌和負(fù)載量，從而獲得性能優(yōu)異的復(fù)合纖維膜。該復(fù)合纖維膜表現(xiàn)出