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柔性PAN/TMAB复合纳米纤维膜的压电性能研究
1
作者 李银辉 李旭冉 +2 位作者 梁建国 李朋伟 张锦 《传感器与微系统》 北大核心 2025年第1期39-43,共5页
自供电柔性压电纳米发电机因其优异的压电性、良好的柔性和舒适性引起了广泛的关注。通过静电纺丝技术制备了聚丙烯腈(PAN)掺杂三甲基氨硼烷(TMAB)柔性全有机复合纳米纤维膜。系统地研究了纺丝电压和辊筒转速对复合纳米纤维膜压电和铁... 自供电柔性压电纳米发电机因其优异的压电性、良好的柔性和舒适性引起了广泛的关注。通过静电纺丝技术制备了聚丙烯腈(PAN)掺杂三甲基氨硼烷(TMAB)柔性全有机复合纳米纤维膜。系统地研究了纺丝电压和辊筒转速对复合纳米纤维膜压电和铁电性能的影响。结果表明:在纺丝电压为21 kV和辊筒转速为1000 r/min时,PAN/TMAB复合纳米纤维膜的输出性能最佳,输出开路电压和短路电流可达2.60 V和0.59μA。在同样的纺丝条件下,剩余极化强度最大值为0.34μC/cm^(2)。经过6000次敲击循环测试,所制备的PAN/TMAB复合纳米纤维膜输出电压保持稳定。PAN/TMAB复合纳米纤维膜可实时监测手指关节弯曲,行走和跳跃等状态,在可穿戴电子领域有着潜在的应用前景。 展开更多
关键词 聚丙烯腈/三甲基氨硼烷 复合纳米纤维膜 静电纺丝 柔性压电纳米发电机 压电性能
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基于纤维素纳米晶体界面聚合制备抗有机污染的高通量复合纳滤膜 被引量：1
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作者 丰桂珍 张火梅 +2 位作者 陈俊 莫凯琳 崔志成 《膜科学与技术》 北大核心 2025年第1期20-29,39,共11页
为改善传统聚酰胺纳滤膜的渗透分离和抗污染性能,将亲水性纤维素纳米晶体(CNCs)通过界面聚合反应引入纳滤膜聚酰胺层,制备了抗污染的纤维素纳米晶体复合纳滤膜(TFN-25膜).利用扫描电镜、Zeta电位等手段对TFN-25膜进行表征,并研究CNCs对... 为改善传统聚酰胺纳滤膜的渗透分离和抗污染性能,将亲水性纤维素纳米晶体(CNCs)通过界面聚合反应引入纳滤膜聚酰胺层,制备了抗污染的纤维素纳米晶体复合纳滤膜(TFN-25膜).利用扫描电镜、Zeta电位等手段对TFN-25膜进行表征,并研究CNCs对纳滤膜表面形貌、结构、渗透分离和抗污染性能的影响.结果表明,TFN-25膜表面形成了球状结构,粗糙度增大,亲水性和电负性增强;在0.4 MPa的操作压力下,TFN-25膜的纯水通量为37.73 L/(m^(2)·h),Na_(2)SO_(4)截留率为96.67%;在21 h脱盐实验中保持良好的稳定性;TFN-25膜对腐殖酸、牛血清蛋白和海藻酸钠的通量恢复率分别为97.80%、85.05%和91.45%,抗污染性能有所提升. 展开更多
关键词 纤维素纳米晶体 界面聚合 复合纳滤膜 抗污染
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甲基纤维素/聚乙烯醇负载纳米银(AgNPs@PVA/MC)复合膜的制备及其对瓯柑贮藏品质的影响
3
作者 代帅帅 吴伟杰 +6 位作者 房祥军 陈杭君 黄俊 刘瑞玲 陈慧芝 牛犇 郜海燕 《食品工业科技》 CAS 北大核心 2025年第1期349-358,共10页
以甲基纤维素(MC)和聚乙烯醇(PVA)为复合膜基材,纳米银(AgNPs)为抑菌剂,甘油为增塑剂,制备具有抑菌作用的AgNPs@PVA/MC复合膜。通过考察不同质量分数(0%、0.05%、0.1%、0.2%、0.3%)AgNPs对复合膜的性能影响并对其外观、机械性能、微观... 以甲基纤维素(MC)和聚乙烯醇(PVA)为复合膜基材,纳米银(AgNPs)为抑菌剂,甘油为增塑剂,制备具有抑菌作用的AgNPs@PVA/MC复合膜。通过考察不同质量分数(0%、0.05%、0.1%、0.2%、0.3%)AgNPs对复合膜的性能影响并对其外观、机械性能、微观结构及抑菌性等性能进行表征,为开发瓯柑贮藏保鲜材料提供理论支撑。结果表明,随着AgNPs含量增加,复合膜对桔青霉生长的抑制作用越显著(P<0.05)。其中,0.1%AgNPs含量的复合膜综合性能最为优异,其抗拉强度达到12.45 MPa、断裂伸长率为6.47%、水蒸气透过率为21.03×10^(-6)g·mm/(m^(2)·s·Pa)、氧气透过率为2.31×10^(-6)cm^(3)/(cm^(2)·s·Pa),扫描电子显微镜显示其横截面具有规则、紧密及分布均匀的AgNPs颗粒,红外光谱及热重分析表明其具有良好的结合性和热稳定性。0.1%AgNPs@PVA/MC复合膜可有效减小瓯柑贮藏期间失重率,降低可溶性固形物、可滴定酸及VC的消耗速率,延缓瓯柑的成熟并显著抑制致腐菌桔青霉的生长,能较好地保持瓯柑贮藏期品质,为瓯柑产业的可持续发展提供支撑。 展开更多
关键词 瓯柑 复合膜 纳米银 甲基纤维素 聚乙烯醇 贮藏 品质
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PVDF/PAN/PMMA三元复合纳米纤维膜的制备及其性能研究
4
作者 刘忠柱 林嘉翔 +4 位作者 李妍缘 张电波 潘玮 秦琦 焦明立 《化工新型材料》 北大核心 2025年第8期86-90,共5页
采用静电纺丝技术制备了聚偏氟乙烯/聚丙烯腈/聚甲基丙烯酸甲酯(PVDF/PAN/PMMA)三元复合纳米纤维膜,通过扫描电子显微镜、X射线衍射仪、差示扫描量热仪、接触角测量仪和电化学工作站等探讨了PVDF/PAN与PMMA质量比对复合纳米纤维膜形貌... 采用静电纺丝技术制备了聚偏氟乙烯/聚丙烯腈/聚甲基丙烯酸甲酯(PVDF/PAN/PMMA)三元复合纳米纤维膜,通过扫描电子显微镜、X射线衍射仪、差示扫描量热仪、接触角测量仪和电化学工作站等探讨了PVDF/PAN与PMMA质量比对复合纳米纤维膜形貌、结晶结构、热性能、亲疏水性能和电化学性能的影响。结果表明:与PVDF/PAN复合纳米纤维膜相比,加入PMMA后PVDF/PAN/PMMA三元复合纤维膜的纤维表面略变粗糙,并且纤维直径有所减小;PMMA的加入抑制了PVDF中β晶的形成,使得PVDF/PAN/PMMA三元复合纳米纤维膜的结晶度有所降低;PVDF/PAN/PMMA三元复合纳米纤维膜的物理阻抗较小,说明该复合纳米纤维膜与电解液浸润性较好;同时循环伏安曲线重合度很高,表明以PVDF/PAN/PMMA三元复合纳米纤维膜作为隔膜组装的钠离子电池在钠离子嵌入和脱出过程中能够保持很好的结构稳定性。 展开更多
关键词 静电纺丝 复合纳米纤维膜 结晶性能 热性能 电化学性能
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聚醚酰亚胺纳米纤维膜同步改善VARI成型CF/EP复合材料层间韧性和面内力学性能
5
作者 阳泽濠 宁博 +6 位作者 陈正国 徐学宏 刘卫平 薛怿 刘勇 张辉 俞建勇 《材料工程》 北大核心 2025年第2期202-212,共11页
研究了静电纺聚醚酰亚胺(PEI)纳米纤维膜对真空辅助树脂灌注(VARI)成型碳纤维/环氧树脂(CF/EP)复合材料层间韧性和面内力学性能的影响规律及其内在微观机制。研究发现,PEI纳米纤维膜与环氧树脂浸渍性良好且不影响树脂流动,适用于灌注温... 研究了静电纺聚醚酰亚胺(PEI)纳米纤维膜对真空辅助树脂灌注(VARI)成型碳纤维/环氧树脂(CF/EP)复合材料层间韧性和面内力学性能的影响规律及其内在微观机制。研究发现,PEI纳米纤维膜与环氧树脂浸渍性良好且不影响树脂流动,适用于灌注温度为70℃且灌注时间小于30 min的VARI成型工艺,在120℃的环氧树脂固化温度下6 min内完全溶解。PEI纳米纤维膜的引入可同时改善CF/EP复合材料的层间韧性和面内力学性能,15 g/m^(2)的PEI纳米纤维膜可以使CF/EP复合材料的Ⅰ型层间断裂韧度、Ⅱ型层间断裂韧度和层间剪切强度分别提升55.1%,65.4%和12.2%,20 g/m^(2)的PEI纳米纤维膜使CF/EP复合材料的弯曲强度和模量分别提高了10.6%和9.3%,10 g/m^(2)的PEI纳米纤维膜使压缩强度和压缩模量分别增加24.3%和18.9%。PEI纳米纤维膜通过原位溶解和环氧树脂固化诱导相分离,在CF/EP复合材料层间形成均匀分布的PEI/环氧树脂两相结构,提高了复合材料层间裂纹的扩展阻力和层间树脂基体的载荷转移能力,可能是复合材料层间韧性和面内力学性能得到改善的原因。 展开更多
关键词 碳纤维增强环氧树脂基复合材料 真空辅助树脂灌注 聚醚酰亚胺 纳米纤维膜 层间韧性 面内力学性能
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基于聚乳酸和纳米纤维素的微纳复合膜微包装的保鲜机理研究
6
作者 黎海凌 彭国兴 +2 位作者 郭艳平 高艳飞 高志强 《包装工程》 北大核心 2025年第5期35-41,共7页
目的开发和评估一种基于聚乳酸(PLA)和纳米纤维素(NFC)的微纳复合膜包装材料,以提高果蔬保鲜效果,并减小对环境的影响。方法使用聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜替代果蔬进行定量化测试,通过改变NFC(质量分数为0.5%)与不同浓度、粒径PLA... 目的开发和评估一种基于聚乳酸(PLA)和纳米纤维素(NFC)的微纳复合膜包装材料,以提高果蔬保鲜效果,并减小对环境的影响。方法使用聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜替代果蔬进行定量化测试,通过改变NFC(质量分数为0.5%)与不同浓度、粒径PLA微粒的混合液喷涂次数,研究它对PET薄膜氧气透过率、水蒸气透过率和辐射散热效果的影响。结果NFC(质量分数为0.5%)喷涂5次时,复合膜的氧气和水蒸气透过率最低;纤维素中加入适中浓度和粒径(如30μm)的PLA微粒能够增强氧气阻隔性能,降低PET薄膜的水蒸气透过率;5次喷涂为平衡点,过多喷涂,其阻湿性能反而下降;NFC和PLA微粒的添加使得PET薄膜具有一定的辐射散热效果。结论适当的NFC和PLA微粒浓度、粒径,以及喷涂次数可显著提高复合膜的性能,该微纳复合膜通过提升纤维素膜均匀性增强阻氧、阻湿性能,具有潜在的辐射降温作用,为果蔬保鲜微包装材料的开发提供了策略。 展开更多
关键词 聚乳酸 纳米纤维素 微纳复合膜 微包装 氧气透过率 水蒸气透过率 辐射散热
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纳米纤维素基底的Ti_(3)C_(2)T_(x)MXene复合膜的性能优化
7
作者 宁豪宇 向雯婷 +2 位作者 李嘉宁 刘彩平 何坚 《功能材料》 北大核心 2025年第3期3181-3187,3193,共8页
Ti_(3)C_(2)T_(x)MXene柔性膜是由二维层状结构的金属碳/氮化物堆叠而成,具有优异的光热转化性能,但由于MXene片层之间以分子间相互作用组装而成,水分子存在易导致结合力降低,从而影响柔性膜的稳定性。针对MXene柔性膜稳定性问题,采用... Ti_(3)C_(2)T_(x)MXene柔性膜是由二维层状结构的金属碳/氮化物堆叠而成,具有优异的光热转化性能,但由于MXene片层之间以分子间相互作用组装而成,水分子存在易导致结合力降低,从而影响柔性膜的稳定性。针对MXene柔性膜稳定性问题,采用氟化锂+浓盐酸刻蚀,结合超声波剥离,加一定浓度的纳米纤维素(CNC),获得具有一定厚度、表面富含羟基及其它功能基团的Ti_(3)C_(2)T_(x)MXene纳米片。在此基础上,采用全氟癸基三甲氧基硅烷改性剂对薄膜进行表面化学修饰,获得以纤维素为骨架的疏水柔性膜材料。对得到的复合膜微观形态和表面官能团进行系统表征,再进行力学性能测试,明确掺加纤维素与疏水改性对薄膜的浸润性、光热性能、力学性能等性能的优化。结果显示,所制得的复合膜最大升温速率为115℃/min,与水接触角为129.8°,最大承受拉力提升率可达157.95%,光热、疏水以及力学性能表现良好。 展开更多
关键词 Ti_(3)C_(2)T_(x)MXene 纳米纤维素 光热转换 力学性能 复合膜
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纳米纤维素诱导自修复硫辛酸传感复合膜的构建
8
作者 王封丹 卢麒麟 《林产化学与工业》 北大核心 2025年第1期99-106,共8页
采用简易可行的NaOH冻融法制备纳米纤维素,以纳米纤维素作为稳定剂和诱导剂,使硫辛酸室温下受纳米纤维素的诱导发生开环聚合形成聚硫辛酸,通过Fe3+与聚硫辛酸羧基之间形成配位键,阻止其闭环解聚。纳米金诱导聚硫辛酸的二硫键在近红外作... 采用简易可行的NaOH冻融法制备纳米纤维素,以纳米纤维素作为稳定剂和诱导剂,使硫辛酸室温下受纳米纤维素的诱导发生开环聚合形成聚硫辛酸,通过Fe3+与聚硫辛酸羧基之间形成配位键,阻止其闭环解聚。纳米金诱导聚硫辛酸的二硫键在近红外作用下可逆修复,制得具有自修复能力和应变传感性能的自修复硫辛酸传感复合膜(SLASCM),并以未添加纳米金溶液的硫辛酸复合膜(LACM)为对照样,分析了复合膜的形貌和结构,并测试了复合膜的电化学、力学、自修复、传感等性能。研究结果表明:SLASCM的3次循环测试的循环伏安(CV)曲线几乎重叠,说明SLASCM稳定性好;同时伯德(Bode)图分析可知,在32~100 000 Hz范围内SLASCM都保持较低的相位角且电阻随频率的增加而降低,这说明SLASCM具有近似半导体的扩散控制特征。制备的SLASCM力学强度高,拉伸强度达15.211 kPa,相比LACM提高了18%;剪断后的SLASCM在近红外条件下照射20 min后,自修复后SLASCM的拉伸强度可达13.699 kPa,自修复效率高达90%,相比LACM提高了41.32个百分点。此外,SLASCM还具有灵敏的应变传感能力,可作为应变传感器对人体不同部位的运动进行灵敏、稳定的监测。 展开更多
关键词 纳米纤维素 硫辛酸复合膜 自修复 应变传感 运动监测
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面向长效主动捕尘的界面立构复合化聚乳酸纳米纤维研究 被引量：1
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作者 吕英华 宋欣译 +7 位作者 唐梦珂 王存民 李欣雨 徐煜坤 郭震 陈曦 朱金佗 徐欢 《金属矿山》 北大核心 2025年第2期247-255,共9页
为解决矿山粉尘等有害颗粒物对工人健康及环境的严重影响,提出了利用三同轴静电纺丝制备界面立构复合化聚乳酸(PLA)纳米纤维膜(NFMs)以提高过滤效率,将氨基化MOF(NH_(2)-UiO-66)锚入核壳结构纤维的中间层,促进左旋聚乳酸(PLLA)及右旋聚... 为解决矿山粉尘等有害颗粒物对工人健康及环境的严重影响,提出了利用三同轴静电纺丝制备界面立构复合化聚乳酸(PLA)纳米纤维膜(NFMs)以提高过滤效率,将氨基化MOF(NH_(2)-UiO-66)锚入核壳结构纤维的中间层,促进左旋聚乳酸(PLLA)及右旋聚乳酸(PDLA)形成界面立构复合化,制备了超细直径的具有高过滤效率和低空气阻力的立构复合化聚乳酸纤维。试验结果表明:NH_(2)-UiO-66的锚入使纤维显著细化至118 nm,表面电位提升至17.8 kV,介电性能增强至1.8;PLA NFMs的摩擦电输出性能表现出优异的静电荷可再生能力,其输出电压达54 V,输出电流达120 nA;即使在85 L/min的高流量下,PLA NFMs对PM_(0.3~2.5)的过滤效率也可达99.9%,空气阻力约60 Pa。NH_(2)-UiO-66加强的界面立构复合化PLA NFMs在实现高效低阻、PMs长效捕集方面具有巨大潜力,可为矿山粉尘防治提供可靠的材料选择。 展开更多
关键词 聚乳酸 纳米纤维膜 氨基化MOF 界面立构复合化 PMS 捕集
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静电纺丝聚甲基丙烯酸甲酯基纳米纤维膜的应用
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作者 戴伟 王鑫 +1 位作者 潘万顺 吴晓 《毛纺科技》 北大核心 2025年第1期120-126,共7页
为深入探索聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)基静电纺丝纳米纤维复合材料的应用潜力,文章综述了该材料的制备方法及其在污染物处理、生物医学、能源和光电应用中的研究概况。系统分析了静电纺丝技术在实现纳米级纤维结构中的关键工艺因素,评述了... 为深入探索聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)基静电纺丝纳米纤维复合材料的应用潜力,文章综述了该材料的制备方法及其在污染物处理、生物医学、能源和光电应用中的研究概况。系统分析了静电纺丝技术在实现纳米级纤维结构中的关键工艺因素,评述了该材料在不同领域的应用效果,阐明了其在光电特性、生物兼容性及可加工性等方面的优势和实际应用潜能,探讨了该材料的未来发展趋势,尤其是在材料功能化改性与多领域集成方面的创新潜力,可为未来相关研究提供理论依据和实践指导。 展开更多
关键词 静电纺丝 PMMA 纳米纤维膜 复合材料
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纳米纤维素原位负载四氧化三铁杂化材料的构筑及磁性薄膜的研究
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作者 林诗雨 陈丹 +1 位作者 范小平 曹黎明 《包装工程》 北大核心 2025年第7期17-23,共7页
目的以纤维素纳米晶(CNC)为模板,通过共沉淀法在其表面生成四氧化三铁(Fe_(3)O_(4)),构建Fe_(3)O_(4)@CNC磁性杂化粒子,再将杂化粒子与聚乙烯醇(PVA)结合制备磁性复合膜。方法采用共沉淀法在CNC表面原位生成Fe_(3)O_(4),然后通过溶液复... 目的以纤维素纳米晶(CNC)为模板,通过共沉淀法在其表面生成四氧化三铁(Fe_(3)O_(4)),构建Fe_(3)O_(4)@CNC磁性杂化粒子,再将杂化粒子与聚乙烯醇(PVA)结合制备磁性复合膜。方法采用共沉淀法在CNC表面原位生成Fe_(3)O_(4),然后通过溶液复合法将杂化粒子与PVA复合制备磁性复合膜,并对杂化粒子及复合膜的形貌、力学性能、热稳定性、紫外线防护性能和磁性等进行研究。结果通过原位负载提高杂化粒子在基体中的分散性,提升复合膜的拉伸强度、模量等,并使其表现出优异的紫外线防护性能和磁性。结论成功制备具有优异力学性能和紫外线防护性能的Fe_(3)O_(4)@CNC/PVA磁性复合膜,复合膜在电磁防护包装等领域具有一定的应用潜力。研究成果为磁性复合膜的研发和应用提供新的思路和方法,具有广阔的应用前景。 展开更多
关键词 磁性复合膜 纤维素纳米晶 Fe_(3)O_(4) 原位负载
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钙钛矿太阳能电池用Ag/ZrO_(2)/C柔性纳米纤维膜电极 被引量：1
12
作者 辜宁霞 荆婉如 +3 位作者 宁磊 吕芳洁 宋立新 熊杰 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第9期79-86,共8页
钙钛矿太阳能电池(perovskite solar cells,PSCs)因其制备简单、光电转化效率较高等优点而备受关注。静电纺碳纳米纤维膜(carbon nanofiber films,CNFs)具有高比表面积、良好的电学性能和化学稳定性,但其脆性限制了它的应用。利用静电... 钙钛矿太阳能电池(perovskite solar cells,PSCs)因其制备简单、光电转化效率较高等优点而备受关注。静电纺碳纳米纤维膜(carbon nanofiber films,CNFs)具有高比表面积、良好的电学性能和化学稳定性,但其脆性限制了它的应用。利用静电纺丝法结合水热法制备柔性导电Ag/ZrO_(2)/C复合纳米纤维膜,然后将其应用于PSCs的对电极,研究不同Ag纳米颗粒添加量对柔性复合纳米纤维膜和电池的性能影响。结果表明:当银前驱体溶液质量浓度从0 g/mL增加至0.030 g/mL时,Ag/ZrO_(2)/C复合纳米纤维表面的Ag纳米颗粒的包覆越来越好,薄膜显示良好的柔韧性,其抗弯弹性模量为0.479 MPa,电导率从866 S/m增加到4862 S/m,提高了薄膜的空穴电子传输能力,进而增强PSCs的性能。当溶液质量浓度为0.030 g/mL时,器件具备最优的光电转换效率(6.05%)和最大电流(18.44 mA/cm 2)。 展开更多
关键词 钙钛矿太阳能电池 柔性复合纳米纤维膜电极 碳 二氧化锆 银
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疏水型细菌纤维素/二氧化硅复合膜的制备与性能
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作者 赵辉云 吴蓓 +2 位作者 王玲丽 柴娟 刘凯旋 《毛纺科技》 北大核心 2025年第7期43-50,共8页
为了改善细菌纤维素(BC)的亲水性,拓展其在纺织、包装等领域的应用,采用原位和异位改性法将二氧化硅(SiO_(2))纳米颗粒引入BC膜,制备BC/SiO_(2)纳米复合膜。通过傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、热重... 为了改善细菌纤维素(BC)的亲水性,拓展其在纺织、包装等领域的应用,采用原位和异位改性法将二氧化硅(SiO_(2))纳米颗粒引入BC膜,制备BC/SiO_(2)纳米复合膜。通过傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、热重分析(TGA)及接触角测试等对膜样品进行表征。结果表明,原位和异位改性法均显著提升了BC膜的疏水性,其中异位复合膜的接触角达115.1°,疏水性能更优;SiO_(2)的引入减弱了纤维素羟基的氢键作用,导致复合膜结晶度下降(原位和异位复合膜分别降低33%和48%);原位法使SiO_(2)均匀分散于BC膜网络中,结构更致密;而异位法因颗粒较大且分布不均,增加了复合膜表面粗糙度;此外,SiO_(2)的加入降低了BC膜的热稳定性,但异位复合膜的颗粒负载效率更高;原位复合膜适用于对均一性要求高的医用或传感材料,而异位复合膜适用于防水纺织品等高疏水性场景。 展开更多
关键词 细菌纤维素 SiO2纳米颗粒 原位改性 异位改性 纳米复合膜
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导电粒子掺杂纳米纤维复合膜的电磁特性及吸波预测 被引量：1
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作者 葛贝贝 李亮 +3 位作者 高苏微 王慧萍 朱书月 刘让同 《工程塑料应用》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期133-142,共10页
选用氧化锌、石墨烯和铜粉等导电粒子作为电磁介质,采用“静电纺丝+喷雾法”制备导电粒子掺杂聚乳酸纳米纤维复合膜,对复合膜的结构和电磁特性进行表征,并研究导电粒子种类及其含量、膜材厚度对复合膜电磁参数的影响,进而预测膜的吸波... 选用氧化锌、石墨烯和铜粉等导电粒子作为电磁介质,采用“静电纺丝+喷雾法”制备导电粒子掺杂聚乳酸纳米纤维复合膜,对复合膜的结构和电磁特性进行表征,并研究导电粒子种类及其含量、膜材厚度对复合膜电磁参数的影响,进而预测膜的吸波性能。结果表明,导电粒子掺杂复合膜的电磁参数特征与导电粒子含量有关,导电粒子质量分数增加,膜材的介电常数实部和虚部明显表现出增大的趋势,石墨烯掺杂复合膜具有较大的介电参数,介电损耗远大于磁损耗,石墨烯质量分数为25%的复合膜在膜材厚度为10.0 mm时的反射损耗为-27.51 dB。掺杂膜材厚度增加,同质量分数下反射损耗的峰值逐渐从高频向低频移动,复合膜倾向于选择吸收波长更长、频率更低的电磁波;导电粒子含量增加,最小反射损耗值逐渐减小,较多的导电粒子能够形成较完整的导电网络,极化能力和介电损耗增强,电磁损耗增加。反射损耗值和吸收带宽与导电粒子含量和膜材厚度有关,可通过调节导电粒子含量和膜材的厚度来调控膜材料的电磁吸收性能。 展开更多
关键词 导电粒子 电磁特性 吸波性能 纳米纤维复合膜 静电纺丝 石墨烯
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MXene/芳纶纳米纤维柔性自支撑电极的构建及其在超级电容器中的应用 被引量：2
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作者 王思凡 郭雪 +1 位作者 张钰欣 魏取福 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期51-58,共8页
随着可穿戴电子产品的微型化发展,开发轻柔、灵活、体积小、能量密度高的柔性储能器件成为研究的热点。以芳纶纳米纤维(aramid nanofiber,ANF)作为纤维增强柱撑材料,采用真空抽滤的方法制备MXene/ANF柔性自支撑电极,避免引入集流体和黏... 随着可穿戴电子产品的微型化发展,开发轻柔、灵活、体积小、能量密度高的柔性储能器件成为研究的热点。以芳纶纳米纤维(aramid nanofiber,ANF)作为纤维增强柱撑材料,采用真空抽滤的方法制备MXene/ANF柔性自支撑电极,避免引入集流体和黏合剂等“死体积”,并将其组装成全固态对称超级电容器。随着ANF含量增加至15%(质量分数),MXene/ANF自支撑电极的拉伸断裂强度增加至151.5 MPa,而电导率降低至1371.1 S/cm,在1 A/g的电流密度下表现出432.7 F/g的高比电容。组装的柔性对称全固态超级电容器的能量密度为25.7 Wh/kg,对应的功率密度为523.1 W/kg,具有优异的柔韧性和长循环寿命(10000周次循环充放电后,电容保持率为88.9%)。 展开更多
关键词 芳纶纳米纤维 MXene 纤维增强 柔性自支撑电极 全固态超级电容器
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二氧化锰纳米棒掺杂纤维素复合膜用于压电纳米发电机 被引量：1
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作者 金泽浩 王丽丽 +1 位作者 侯芮 胡寿康 《应用化学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期851-860,共10页
纤维素是地球上最丰富的天然高分子资源。具有可再生、成本低和生物相容性好等优点,同时纤维素的高结晶性和丰富的极性羟基使其具有大量偶极子和较强的给电子能力,具有良好的压电效应,可作为绿色电子产品的原料。本文采用水热法制备了... 纤维素是地球上最丰富的天然高分子资源。具有可再生、成本低和生物相容性好等优点,同时纤维素的高结晶性和丰富的极性羟基使其具有大量偶极子和较强的给电子能力,具有良好的压电效应,可作为绿色电子产品的原料。本文采用水热法制备了纯度高、粒径小和分散性好的二氧化锰纳米棒(MnO_(2)),并将其掺杂到Ⅰ型纤维素中制成MnO_(2)/纤维素复合膜,考察不同质量分数的MnO_(2)对复合膜压电纳米发电机电流输出性能的影响。随着MnO_(2)的增加,输出电流呈现先增大后减小的趋势。MnO_(2)掺杂质量分数为30%时,复合膜最大热失重速率温度为325℃,比纯纤维素提高了44℃。复合膜与纯纤维素和MnO_(2)的O1s结合能值均不同,证明纤维素与MnO_(2)之间存在化学键合作用。使用MnO_(2)/纤维素复合膜制成了可达微安级电流的压电纳米发电机,其最大输出电流为80.75μA,输出电压为1.10 V。在手指的按压下,此压电纳米发电机能够驱动LED灯、计算器和电子手表等多种电子产品。此新型绿色环保压电纳米发电机的研究是以纤维素为基质,同时MnO_(2)的掺杂还提高了能量收集效率,为推动纳米发电机技术的发展提供了新思路。 展开更多
关键词 纤维素 MNO2 压电纳米发电机 复合膜
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基于复合纳米纤维膜的离子传感器制备及其性能 被引量：1
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作者 梁文静 吴俊贤 +1 位作者 何崟 刘皓 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期15-23,共9页
为开发具有高稳定性、高灵敏度的柔性离子传感器,采用静电纺丝法制备聚偏二氟乙烯(PVDF)/离子液体(IL)复合纳米纤维膜,与电极材料组装成三明治结构的离子传感器。探讨了纺丝液质量分数及IL含量对纺丝工艺和纤维膜形貌的影响;其次利用能... 为开发具有高稳定性、高灵敏度的柔性离子传感器,采用静电纺丝法制备聚偏二氟乙烯(PVDF)/离子液体(IL)复合纳米纤维膜,与电极材料组装成三明治结构的离子传感器。探讨了纺丝液质量分数及IL含量对纺丝工艺和纤维膜形貌的影响;其次利用能量色散X射线光谱仪和红外光谱仪表征了复合纳米纤维膜所含元素分布与化学结构;进一步利用柔性传感器测试系统探究了不同IL含量、不同厚度的纳米纤维膜对于传感器性能的影响。结果表明:在PVDF质量分数为18%~19%,且与离子液体量比为2∶1或3∶1时,复合纳米纤维膜表面规整,串珠少,纤维直径分布均匀,带电离子数量增多且分布均匀;随着PVDF/IL纳米纤维膜的厚度增加,离子传感器的检测范围逐渐增大,灵敏度逐渐降低;在聚偏二氟乙烯质量分数为18%,且与离子液体的量比为2∶1时,离子传感器在0~40 kPa的检测范围内具有32.471 pF/kPa灵敏度的压力感测,在5000次加载-循环中保持突出的力学稳定性,并且可应用于分辨人体关节运动的检测。 展开更多
关键词 聚偏二氟乙烯 离子液体 静电纺丝 纳米纤维膜 柔性离子传感器
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基于纸纤维/晶须状碳纳米管/活性炭三元无金属集流体复合纸电极的柔性超级电容器 被引量：4
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作者 蔡满园 孙晓刚 +3 位作者 聂艳艳 刘珍红 邱治文 陈珑 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第16期6-11,15,共7页
以纸纤维(PF)为基体,晶须状碳纳米管(WCNT)和活性炭(AC)为功能添加物,采用真空抽滤法制成PF/WCNT/AC三元无金属集流体复合电极。利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)光谱仪、拉曼(Raman)光谱仪对其进行表征和分析,采用两电极测试... 以纸纤维(PF)为基体,晶须状碳纳米管(WCNT)和活性炭(AC)为功能添加物,采用真空抽滤法制成PF/WCNT/AC三元无金属集流体复合电极。利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)光谱仪、拉曼(Raman)光谱仪对其进行表征和分析,采用两电极测试体系对组装的超级电容器性能进行测试。结果表明,与涂布法所得的铝箔集流体(Al/WCNT/AC)电极相比,由PF/WCNT/AC三元复合电极组装的超级电容器比电容大幅提高,并展现出良好的充放电性能。在1mV/s的扫描速率下比电容达325F/g,几乎是Al/WCNT/AC超级电容器(108.7F/g)的3倍。PF/WCNT/AC超级电容器在0.4A/g电流密度下的比电容为95F/g,在3.2A/g电流密度下的比能量与比功率分别为36.76 Wh/kg、5.52kW/kg。 展开更多
关键词 活性炭 晶须状碳纳米管 纸纤维 柔性 超级电容器 无金属集流体 纸电极
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银-铜双金属纳米粒子/聚乳酸复合纳米纤维膜的制备及其抗菌性能
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作者 戎成宝 孙辉 于斌 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期48-55,共8页
为制备高效抗菌的生物可降解聚乳酸(PLA)静电纺丝纤维膜,首先利用L-抗坏血酸对银和铜的硝酸盐溶液进行化学还原,得到银-铜双金属纳米粒子(Ag-Cu NPs)。然后将Ag-Cu NPs与PLA纺丝液共混,通过静电纺丝技术制备了不同组成的Ag-Cu NPs/PLA... 为制备高效抗菌的生物可降解聚乳酸(PLA)静电纺丝纤维膜,首先利用L-抗坏血酸对银和铜的硝酸盐溶液进行化学还原,得到银-铜双金属纳米粒子(Ag-Cu NPs)。然后将Ag-Cu NPs与PLA纺丝液共混,通过静电纺丝技术制备了不同组成的Ag-Cu NPs/PLA复合纳米纤维膜,并对其形貌、结构、亲水性和抗菌性能等进行测试。结果表明:合成的Ag-Cu NPs的粒径约为32 nm,复合纳米纤维膜中Ag-Cu NPs被PLA基体包覆,且沿着纤维径向排列,纤维表面存在大量微小的孔洞;加入Ag-Cu NPs后,Ag-Cu NPs/PLA的水接触角略微降低,亲水性增加,且Ag-Cu NPs和PLA之间仅发生物理作用,未产生明显的化学作用;相比于纯PLA纳米纤维膜,Ag-Cu NPs/PLA的抗菌率明显提高,当纺丝液中Ag-Cu NPs相对于PLA质量为7%时,复合纳米纤维膜对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率均达到99%。 展开更多
关键词 聚乳酸 银-铜双金属纳米粒子 静电纺丝 复合纳米纤维膜 抗菌性能
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泥炭藓纳米纤维素的制备及其在海藻酸钠复合膜中的应用研究 被引量：1
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作者 刘振华 谢玮 +1 位作者 程宁 甘晓婷 《包装工程》 CAS 北大核心 2024年第11期65-71,共7页
目的选取泥炭藓作为苔藓植物门的代表植物,探讨以泥炭藓为原料制备纳米纤维素的可行性,考察制得的泥炭藓纳米纤维素在海藻酸钠复合膜中的应用性能,拓宽苔藓化学内含物的应用范围。方法采用烧碱法提取泥炭藓中的纤维素成分,通过硫酸水解... 目的选取泥炭藓作为苔藓植物门的代表植物,探讨以泥炭藓为原料制备纳米纤维素的可行性,考察制得的泥炭藓纳米纤维素在海藻酸钠复合膜中的应用性能,拓宽苔藓化学内含物的应用范围。方法采用烧碱法提取泥炭藓中的纤维素成分,通过硫酸水解法将提取到的纤维素转化为纳米纤维素。采用FTIR、XRD、热重、动态光散射、SEM及TEM技术对制备的泥炭藓纤维素(Sph-C)和泥炭藓纳米纤维素(Sph-NC)进行表征,检测制备的Sph-NC/海藻酸钠复合膜的力学性能。结果FTIR分析显示,碱处理能够有效去除泥炭藓中的非纤维素杂质;XRD检测显示,Sph-C和Sph-NC中纤维素晶型均为纤维素I;热重分析显示,Sph-NC的热稳定性降低、固体残留率有所增加;TEM观察显示Sph-NC直径约为21.5 nm,属于纳米材料尺寸范畴。将Sph-NC用于海藻酸钠复合膜的制备,可将复合膜的抗张指数和耐破指数分别提高21.2%和15.7%。结论泥炭藓可作为纤维素来源,用于制备纳米纤维素,制得的Sph-NC对海藻酸钠复合膜具有补强作用。 展开更多
关键词 泥炭藓 纳米纤维素 表征 海藻酸钠 复合膜
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