教学课件静电纺丝技术.ppt

1、J.Am.Chem.Soc.2014,136,16716 16719最新.1静电纺丝技术静电纺丝技术将前驱体溶液带上高将前驱体溶液带上高压静电，带电的聚合压静电，带电的聚合物液滴在电场的作用物液滴在电场的作用力下于毛细管的力下于毛细管的Taylor锥顶点被加速。锥顶点被加速。当电场力足够大时，当电场力足够大时，聚合物液滴可克服表聚合物液滴可克服表面张力形成喷射细流。面张力形成喷射细流。细流在喷射过程中溶细流在喷射过程中溶剂挥发或固化，最终剂挥发或固化，最终落在接受装置上，形落在接受装置上，形成类似非织造布状的成类似非织造布状的纤维毡。纤维毡。最新.2纳米纤维纳米纤维定义：美国国家科学基金会定义

2、：美国国家科学基金会(NSF)定义纳米纤维为至少在一定义纳米纤维为至少在一维空间尺度上小于维空间尺度上小于100 nm 的纤维。无纺布工业一般认为直的纤维。无纺布工业一般认为直径小于径小于1 m 的纤维就是纳米纤维。的纤维就是纳米纤维。特点：在微观上表现为特点：在微观上表现为纳米结构纳米结构，具有纳米材料具有的一切，具有纳米材料具有的一切特性；而在宏观上表现为特性；而在宏观上表现为网毡结构网毡结构，可以在重力作用下自然，可以在重力作用下自然沉降而分离沉降而分离。最新.3ACS Appl.Mater.Interfaces 2011,3,369377Nano lett 2004,4,933Nano

3、 lett 2004,4,933最新.4实验部分：实验部分：纺丝液：纺丝液：PVP(K-30)、TBOT(钛酸丁酯，钛源钛酸丁酯，钛源)、DIPA(偶氮二羧酸二偶氮二羧酸二异丙酯，发泡剂异丙酯，发泡剂)；无水；无水乙醇、醋酸作溶剂。乙醇、醋酸作溶剂。静纺静纺TiO2 nanofibersPVP/TBOT/DIPA fibers煅烧煅烧DIPA,分子式为分子式为C8H14N2O4，在，在160 左右完全分解为气相左右完全分解为气相CO2、NO2、H2O。最新.5Fig.1(a-b)Typical SEM images of the as-spun polymer precursor of Sam

4、ple A1 under different magnifications.(c-e)The element mappings of Ti,O and N within a single precursor fiber under SEM.最新.6Fig.2(a,b)SEM images of theTiO2 mesoporous nanofibers.(c)TEM image of a single mesoporous TiO2 nanofiber.(d)XRD pattern of Sample A1 after calcination.(e)Nitrogen adsorptiondes

5、orption isotherm of the TiO2 mesoporous nanofibers.(f)Corresponding pore size distribution.最新.7Fig.3(a-b)SEM images of the electrospun polymer fibers of Sample A2.(c-d)SEM images of the calcined products of Sample A2.(e)XRD pattern recorded from the calcined products Sample A2.(f)Nitrogen adsorption

6、-desorption isotherm of the calcined products of Sample A2.最新.8Table1.Surface properties of the TiO2 mesoporous nanofibers of Sample A1 and A2 as well as P25最新.9Fig.4(a)Hydrogen production photocatalyzed by the as-fabricated mesoporous TiO2 nanofibers,solid TiO2 nanofibers,and P25 under different ir

7、radiation time.(b)Results of reusability experiments for photocatalytic H2 generation using the present three photocatalysts.(c)Schematic illustration of mesoporous fibers with enhanced photocatalytic activities.最新.10Fig.5 Average H2 evolution rates of the as-fabricated mesoporous TiO2 fibers,solid TiO2 fibers and P25.最新.11Table2.Comparison of the related work for photocatalytic H2 production最新.12最新.13总结：总结：1.1.利用静电纺丝技术合成了具有超长结构的纳米纤维。利用静电纺丝技术合成了具有超长结构的纳米纤维。2.2.引入发泡剂，得到了具有均一的介孔结构的纳米纤维引入发泡剂，得到了具有均一的介孔结构的纳米纤维，并证明了其普适性。，并证明了其普适性。最新.14最新.15