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1、納米纖維的制備與應用目錄1234納米纖維的制備納米纖維納米纖維的研究進展納米纖維的應用1納米纖維直徑為納米尺度而長度較大的線狀材料,廣義上講包括纖維直徑為納米量級的超細纖維,還包括將納米顆粒填充到普通纖維中對其進行改性的纖維。表面效應小尺寸效應量子尺寸效應宏觀量子的陽隧道效應1納米纖維直徑為納米尺度而長度較大的線狀材料,廣義上講包括纖維直徑為納米量級的超細纖維,還包括將納米顆粒填充到普通纖維中對其進行改性的纖維。 每單位質量的納米纖維材料有非常大的表面區域、非常高的縱橫比和仿生學方面的潛力 這使得它在大范圍的應用上很有吸引力,包括高性能過濾器、特殊功能織物和醫療應用如包扎、組織工程學及其衍生科

2、學應用上。22納米纖維的制備分子技術制備法電弧放電法激光燒蝕法固定床催化裂解法(單管或多管納米碳管束) 碳納米管是1991年被發現的一種碳結構,它是由若干層原子卷曲而成籠狀“纖維”,這種材料很輕,但很結實。碳納米管作為一維材料,重量輕,六邊形結構連接完美,具有許多異常的力學、電學和化學性能。未來或將成為新材料領域市場上的新熱點。2納米纖維的制備生物制備法:利用細菌培養出更加細小的纖維素。中國科學家由木醋桿菌合成的納米級纖維素不含木質素,結晶度高,聚合度高,分子取向好,具有優良的機械性能。2納米纖維的制備靜電紡絲首先將聚合物溶液或熔體帶上幾千至上萬伏高壓靜電,帶電的聚合物液滴在電場力的作用下在毛

3、細管的Taylor錐頂點被加速。當電場力足夠大時,聚合物液滴克服表面張力形成噴射細流。細流在噴射過程中溶劑蒸發或固化,最終落在接收裝置上,形成類似非織造布狀的纖維氈。在靜電紡絲過程中,液滴通常具有一定的靜電壓并處于一個電場當中,因此,當射流從毛細管末端向接收裝置運動時,都會出現加速現象,從而導致了射流在電場中的拉伸。 2納米纖維的制備靜電紡絲高分子流體靜電霧化的特殊形式,此時霧化分裂出的物質不是微小液滴,而是聚合物微小射流,可以運行相當長的距離,最終固化成纖維。3納米纖維的應用目前國內新開發的納米纖維如納米層狀銀系無機抗菌防霉纖維、疏水性聚丙烯睛納米纖維以及石墨納米纖維主要用于醫療、服裝面料以

4、及能源等領域。3納米纖維在生物醫學領域的應用納米纖維的直徑小于細胞, 可以模擬天然的細胞外基質的結構和生物功能一些電紡原料具有很好的生物相容性及可降解性,可作為載體進入人體,并容易被吸收;加之靜電紡納米纖維還有大的比表面積、孔隙率等優良特性,因此,其在生物醫學領域引起了研究者的持續關注,并已在藥物控釋、創傷修復、生物組織工程等方面得到了很好的應用。3納米纖維在生物醫學領域的應用 包扎縫合用的生物醫學膠布 可吸收襯墊 術后預防粘合劑 藥物釋放材料 纖維加固合成材料 組織工程學基礎設備3納米纖維的應用過濾材料纖維過濾材料的過濾效率會隨著纖維直徑的降低而提高,因而,降低纖維直徑成為提高纖維濾材過濾性

5、能的一種有效方法。通過靜電紡的納米纖維除直徑小之外,還具有孔徑小、孔隙率高、纖維均一性好等優點,使其在氣體過濾、液體過濾及個體防護等領域表現出巨大的應用潛力。3納米纖維的應用靜電紡纖維能夠有效調控纖維的精細結構,結合低表面能的物質,可獲得具有超疏水性能的材料,并有望應用于船舶的外殼、輸油管道的內壁、高層玻璃、汽車玻璃等。但是靜電紡纖維材料若要實現在上述自清潔領域的應用,必須提高其強力、耐磨性以及纖維膜材料與基體材料的結合牢度等。3納米纖維的應用具有納米結構的催化劑顆粒容易團聚,從而影響其分散性和利用率,因此靜電紡纖維材料可作為模板而起到均勻分散作用,同時也可發揮聚合物載體的柔韌性和易操作性,還

6、可以利用催化材料和聚合物微納米尺寸的表面復合產生較強的協同效應,提高催化效能。3納米纖維的應用靜電紡納米纖維具有較高的比表面積和孔隙率,可增大傳感材料與被檢測物的作用區域,有望大幅度提高傳感器性能。此外,靜電紡納米纖維還可用于能源、光電、食品工程等領域。4納米纖維的研究進展日本國立材料科學研究所使用乙烯醇共聚物和沸石發明了一種納米纖維濾膜,可以安裝在血液凈化產品中,綁定在病人肩膀上以此來代替血液透析。沸石屬于一種鋁硅酸鹽礦物,中間有很多孔洞,水分子位于其中,可由通道運輸,擁有類似于篩網的過濾能力。4重慶醫科大學附屬第一醫院神經外科研究人員探討不同拓撲結構的聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl

7、methacrylate,PMMA)電紡納米纖維對于PC12細胞神經突生長能力及生長方向的影響。研究指出,有序電紡納米纖維具有作為神經損傷后植入性細胞支架的潛力。納米纖維的研究進展4納米纖維的研究進展江西先材納米纖維科技有限公司世界首創的PI納米纖維電池隔膜技術已完成實驗室研發階段,正式進入產業化。在保持電池容量不變的前提下,該技術產品將充放電電流提高4倍,電池循環壽命提高7倍以上。此外,這種新型隔膜能耐530的高溫,這使得汽車激烈碰撞導致電池隔膜穿孔時,也不會使溫度失控引起電池爆炸起火。上海復旦大學先進材料實驗室成功研制出一種新型能源器件取向碳納米管纖維。基于這一技術制造的新型太陽能纖維電池,使人們隨時隨地、高效

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