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具备卷曲结构的聚偏二氟乙烯/二氧化钛纤维膜的制备与空气过滤性能
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作者 克力木·吐鲁干 张鑫 +2 位作者 赵伟 李翔 田鹏 《高分子材料科学与工程》 北大核心 2025年第5期58-67,共10页
文中通过静电纺丝技术制备了不同纳米二氧化钛(TiO_(2))颗粒掺入量的卷曲结构聚偏二氟乙烯(PVDF)/TiO_(2)纳米纤维膜,探讨了其在空气过滤中的应用性能。通过调整纺丝过程中的相对湿度,成功制得了具有三维卷曲外观的纳米纤维。还探讨了Ti... 文中通过静电纺丝技术制备了不同纳米二氧化钛(TiO_(2))颗粒掺入量的卷曲结构聚偏二氟乙烯(PVDF)/TiO_(2)纳米纤维膜,探讨了其在空气过滤中的应用性能。通过调整纺丝过程中的相对湿度,成功制得了具有三维卷曲外观的纳米纤维。还探讨了TiO_(2)颗粒加入量对纤维膜微观结构、静电特性及其过滤性能的影响。研究发现,适当增加纳米TiO_(2)的比例能够有效增强纤维膜的静电吸附能力,特别是在过滤直径为0.3μm的氯化钠气溶胶颗粒方面,显示出了卓越的拦截能力。掺入0.5%的纳米二氧化钛驻极增强剂时,卷曲结构PVDF/TiO_(2)纤维膜的纤维均匀,过滤效率最高达到99.995%,阻力压降为49.83 Pa,品质因子0.096。提升纤维膜克重后,过滤效率提升到国家标准KN100级别,高湿度环境中模拟实际使用8 h后,过滤效率仍能达到99.918%的水平,压阻约为60 Pa,对纤维膜进行长时间(30 d)过滤效率检测,过滤效率完全满足99.5%以上的水平。为设计和制备高效、低阻力的空气过滤材料提供了重要的理论依据和实践指导。 展开更多
关键词 静电纺丝 卷曲结构 复合材料 空气过滤 纳米纤维
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金属有机骨架逐层生长法制备PET@CuBTC分级多孔纳米纤维的研究
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作者 田鹏 李翔 +2 位作者 赵伟 张鑫 克力木·吐鲁干 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2024年第10期132-136,143,共6页
以水相合成CuBTC的方法为基础,通过简单、低成本的逐层生长法制备PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)@CuBTC复合纤维膜。采用静电纺丝和后处理两步成功控制PET纤维的表面形貌,通过调节生长周期控制CuBTC生长尺寸形貌,制备了纤维直径均匀、比表... 以水相合成CuBTC的方法为基础,通过简单、低成本的逐层生长法制备PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)@CuBTC复合纤维膜。采用静电纺丝和后处理两步成功控制PET纤维的表面形貌,通过调节生长周期控制CuBTC生长尺寸形貌,制备了纤维直径均匀、比表面积高、骨架晶体层致密牢固且尺寸适中的PET@CuBTC复合纤维膜。结果表明,该方案有效解决了粉末形态MOF应用受限的问题,并证明其在高效过滤及抑菌方面具有潜在应用价值。 展开更多
关键词 静电纺丝 多孔结构 原位生长 CuBTC 聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)
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CB对静纺PAN/TiO_(2)复合膜微观形貌及亲水性能的影响 被引量:1
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作者 克力木·吐鲁干 赵奕斌 +1 位作者 张栢枫 索靖 《塑料》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期19-23,共5页
为了研究CB的掺杂对PAN/TiO_(2)纤维膜的影响,分别制备了PAN/TiO_(2)纤维膜和PAN/CB/TiO_(2)类塑料膜,结合FESEM、XRD、FTIR、XPS、动态接触角测量仪等表征结果,研究CB对PAN/TiO_(2)纤维膜微观形貌、物相结构、官能团、化学键及亲水亲... 为了研究CB的掺杂对PAN/TiO_(2)纤维膜的影响,分别制备了PAN/TiO_(2)纤维膜和PAN/CB/TiO_(2)类塑料膜,结合FESEM、XRD、FTIR、XPS、动态接触角测量仪等表征结果,研究CB对PAN/TiO_(2)纤维膜微观形貌、物相结构、官能团、化学键及亲水亲油性能的影响。结果表明,CB掺杂后,加剧了静电纺丝过程中TiO_(2)与PAN的化学反应,破坏了TiO_(2)(金红石态)的晶体结构。CB中的C原子与Ti原子发生配位反应,O—C—Ti键的数量增加,大量的C=O等化学键断裂,但是,对水仍具有较强的吸附性,其接触角约为26.55°,当油滴作为检测材料时,其接触角约为81.2°,具有一定的疏油性。 展开更多
关键词 静电纺丝 二氧化钛 纳米纤维 疏油界面 聚丙烯腈
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木质素基超级电容器碳电极研究进展 被引量:5
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作者 张尊娥 克力木·吐鲁干 孙耀宁 《中国造纸》 CAS 北大核心 2021年第12期113-120,共8页
超级电容器是功率密度高、充放电速度快和安全可靠的绿色储能装置,其电极材料是超级电容器性能优劣的关键。可再生木质素具有含碳量高、来源广泛和成本低等优点,其通过活化、模板和纺丝等方法可制备出性能优异的木质素基超级电容器碳电... 超级电容器是功率密度高、充放电速度快和安全可靠的绿色储能装置,其电极材料是超级电容器性能优劣的关键。可再生木质素具有含碳量高、来源广泛和成本低等优点,其通过活化、模板和纺丝等方法可制备出性能优异的木质素基超级电容器碳电极,具有较好的发展前景。本文主要介绍了木质素基超级电容器活性炭电极、模板炭电极和碳纤维电极,并对木质素基超级电容器碳电极的研究进行总结与展望,为新型高性能超级电容器电极材料的结构设计与制备提供参考。 展开更多
关键词 超级电容器 木质素 活性炭电极 模板炭电极 碳纤维电极
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石榴石基固态电池负极疏锂界面改性研究 被引量:3
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作者 董琪 克力木·吐鲁干 谢京燕 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2023年第S02期363-367,共5页
采用固体电解质代替传统液态电解液在解决锂离子电池安全问题的同时,也能增加电池的能量密度。其中,石榴石型固体电解质具有高离子电导率以及较好的空气稳定性,是制备固态电池的理想材料。然而,石榴石型固体电解质由于质地较硬且疏锂性... 采用固体电解质代替传统液态电解液在解决锂离子电池安全问题的同时,也能增加电池的能量密度。其中,石榴石型固体电解质具有高离子电导率以及较好的空气稳定性,是制备固态电池的理想材料。然而,石榴石型固体电解质由于质地较硬且疏锂性强,从而导致其与金属锂之间巨大的界面阻,因此限制了其在固态电池中的应用。本研究从解决石榴石型固体电解质与金属锂之间的界面接触入手,采用金属铝薄膜对石榴石进行表面修饰。金属锂在熔化状态下与铝薄膜发生合金反应,加强了界面接触,使石榴石电解质与金属锂间的单位面积阻抗由1083Ω/cm^(2)减小至21Ω/cm^(2)。得益于界面的优化,锂/锂对称电池的临界电流密度由0.4mA/cm^(2)增至1.2mA/cm^(2),极化电压稳定性增强。此外,组装的锰酸锂基全固态金属锂离子电池循环100圈后容量保持率由79.3%增至95.6%,综合电化学性能获得明显提升。 展开更多
关键词 石榴石 固体电解质 金属锂 修饰层
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木质素/PAN碳纳米纤维的制备与表征
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作者 张尊娥 克力木·吐鲁干 孙耀宁 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期269-271,280,共4页
基于静电纺丝法,以碱木质素和聚丙烯腈(PAN)为溶质,二甲基亚砜(DMSO)为溶剂制备碳纳米纤维。通过扫描电镜(SEM)、X射线粉末衍射仪(XRD)、共聚焦显微拉曼光谱仪和X射线光电子能谱(XPS)等手段分析了木质素在木质素/PAN中的质量占比对碳纳... 基于静电纺丝法,以碱木质素和聚丙烯腈(PAN)为溶质,二甲基亚砜(DMSO)为溶剂制备碳纳米纤维。通过扫描电镜(SEM)、X射线粉末衍射仪(XRD)、共聚焦显微拉曼光谱仪和X射线光电子能谱(XPS)等手段分析了木质素在木质素/PAN中的质量占比对碳纳米纤维形貌及结构的影响。结果表明:随着木质素含量的逐步增加,对碳纳米纤维的表面形貌和微观结构影响并不显著,说明木质素可以代替部分含量的PAN,为基于木质素/PAN碳纳米纤维制备高性能超级电容器电极材料提供参考。 展开更多
关键词 静电纺丝 木质素 聚丙烯腈 碳纳米纤维
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电纺过程中PAN/DMSO溶液表面张力对PAN纤维结构和性能的影响
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作者 张栢枫 张瑞阳 +3 位作者 马帅 赵奕斌 张尊娥 克力木·吐鲁干 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2021年第S01期172-175,180,共5页
使用4组不同相对分子质量的聚丙烯腈(PAN)粉末改变聚丙烯腈/二甲基亚砜(PAN/DMSO)溶液的表面张力,应用高压静电纺丝技术制备PAN纳米纤维。通过场发射扫描电子显微镜、X射线粉末衍射仪揭示了不同表面张力下纤维的表面形貌、结晶度。结合C... 使用4组不同相对分子质量的聚丙烯腈(PAN)粉末改变聚丙烯腈/二甲基亚砜(PAN/DMSO)溶液的表面张力,应用高压静电纺丝技术制备PAN纳米纤维。通过场发射扫描电子显微镜、X射线粉末衍射仪揭示了不同表面张力下纤维的表面形貌、结晶度。结合Comsol Multiphysics模拟结果分析电场力作用下PAN/DMSO溶液表面张力对PAN纤维形貌和性能的影响。结果表明在电场力作用下PAN/DMSO溶液表面张力过高或者过低都会使纤维产生并丝、缠结,相对分子质量为15×10^(4)的PAN纳米纤维结晶度最高。Comsol Multiphysics模拟结果及纤维表面形貌分析表明,在电压18kV、流量0.5mL/h条件下,当电场中PAN/DMSO溶液表面张力为4.021~4.186N/m^(3)时,纤维表面形貌及性能最佳。 展开更多
关键词 聚丙烯腈 纳米纤维 表面张力 静电纺丝 表面形貌
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