激光熔体静电纺丝法制备PLA／EVOH复合纤维
静电纺丝法制备胆固醇-g-聚乳酸液晶／聚乳酸复合纳米纤维膜
醇－一 ｇ聚乳酸／ 乳酸 （ ＨＯ ．．Ｄ Ｌ ／ Ｄ Ｌ 复合纳 米纤 维膜 ， 究 了 Ｃ Ｏ 聚 Ｃ ＬｇＰ Ｌ Ａ Ｐ Ｌ Ａ） 研 Ｈ Ｌ在 表 面 修饰 前 后 对 复合 纳米 纤维 膜 的形貌 、组分 问 的界 面相容 性 、 隙率 、 伸强 度和 细胞 相容性 的影 响． 孔 拉
增 强 材料表 面 上细胞 的黏 附 、 分化 和增 殖 ， 实现 对 细胞形 态 的调控 ｊ 固醇 （ Ｈ Ｌ 是 细胞 膜 的 并 ．胆 ＣＯ ）
基 本成 分 ， 细胞 膜具 有热 力学 亲和 作用 ， 且能 改变 细 胞膜 的性质 ，具 有调 节 细 胞 膜磷 脂 双 分 子层 对 并 的结 构 和动 态行 为 的生理 学特 点 ．Ｃ Ｌ在体 内的平衡 程度 对细 胞生 存至关 重要 ， 细胞 的信 号传 导 、 ＨＯ 对 黏 附 和迁移 都具 有重 要 意义 Ｊ 用 Ｃ Ｌ修饰 生物 材料 ，可赋 予 材料 良好 的细 胞 亲 和性 ，促 进 细胞 ．采 ＨＯ 的附着 和增 殖 ．此 外 ， ＨＯ Ｃ Ｌ衍 生 物还 具 有 特 殊 的液 晶驱 动 性 质 “ ．基 于 材 料 与 细 胞 的 相互 作 ｊ 用 ， 计具 有 液 晶态 的支架 材料 ， 能更好 地模 拟 生物体 内结 构 ， 予材料 优 异 的细胞 相容 性． 设 则 赋 静 电纺 丝技 术 （ ｌ ｔｓｉｎ ｇ 是一 种简 便 易 行 的新 型 多孔 支 架 材 料 制备 方 法 ，可 制 备 纳 米 到亚 Ｅｅ ｒ ｐｎ ｉ ） ｃｏ ｎ
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
于 Ｃ Ｏ ／ＤＬ Ｈ Ｌ Ｐ Ｌ Ａ．体外骨髓间充质干细胞培养结果显示 ， Ｈ ＬｇＰ Ｌ Ａ Ｐ Ｌ Ａ复合纳米 纤维 膜具有 良好 Ｃ Ｏ ——Ｄ Ｌ ／ Ｄ Ｌ 的细胞相 容性 ， 且优于相应 的 Ｐ Ｌ Ａ和 Ｃ Ｏ ／ Ｄ Ｌ ＤＬ Ｈ Ｌ Ｐ Ｌ Ａ纳米纤维膜 ．
HA纤维的开题报告
静电纺丝技术制备PLLA/PCL/PEG、PLLA/PCL/HA纤维的开题报告一、研究背景及意义生物降解性高分子材料在医学成像、组织修复和药物输送等领域具有广泛的应用前景。
聚乳酸（PLA）和聚己内酯（PCL）作为已被广泛使用的生物降解高分子材料，具有优秀的生物相容性和生物降解性，已经成功应用于许多领域。
然而，这些材料通常具有较低的机械性能，如强度和硬度，而且无法满足特殊生物医学需求。
为了改善其机械性能和生物相容性，可以通过与其他生物高分子材料混合来制备复合材料。
而聚乙二醇（PEG）和羟基磷灰石（HA）等生物高分子材料与PLA和PCL等材料具有良好的亲和性，可以增强材料的水溶性、生物相容性和生物可降解性。
因此，PLA/PCL/PEG和PLA/PCL/HA复合材料已成为研究的热点。
静电纺丝技术是一种制备聚合物纳米纤维的有效方法，具有简单、低成本、高效率和灵活性等优点，同时可以控制纤维的形貌和直径。
静电纺丝技术已被广泛应用于生物医学、创伤医学和组织工程等领域。
因此，采用静电纺丝技术制备PLA/PCL/PEG和PLA/PCL/HA复合纤维，具有较高的应用潜力和研究价值。
二、研究内容和方法本研究的主要目标是采用静电纺丝技术制备PLA/PCL/PEG和PLA/PCL/HA复合纤维，并研究不同混合比例下纤维的力学性能、形态结构、孔径分布和生物相容性等方面的特性。
具体的研究内容和方法如下：1.原材料制备：选用PLA、PCL、PEG和HA等高分子材料，按照一定比例混合制备成不同组合的复合材料。
2.静电纺丝技术制备纤维：在特定工艺条件下，采用静电纺丝技术制备PLA/PCL/PEG和PLA/PCL/HA复合材料的纤维，探索和优化相关工艺参数（如离子浓度、溶液浓度、电压和流速）。
3.材料特性测试：对制备的纤维进行力学性能测试（拉伸强度、弹性模量和断裂伸长率）、形态结构表征（扫描电子显微镜和透射电子显微镜）、孔径分布测量（孔径分布仪），以及生物相容性评价（肝细胞生长和细胞毒性测试）。
基于静电纺丝法制备PVA复合纤维膜的方法及应用实例
一种羟基磷灰石/PVA
王华林;张鹏;李
CN2012103
Ca(NO3)250 份，NH4H2PO4？0.8-1 份，
纤维材料及其制备方
亚楠;马行空;翟
30831.6
蒸馏水 350-400 份，将其配成均匀透明的纺
法
林峰
丝液，在电压 10-20KV、极距 10-20cm 和
室温下静电纺丝，制备羟基磷灰石/PVA 纤
PVA/MWNTs-OH 导
93191.8
聂华丽 的纳米纤维毡；将上述不透明的纳米纤维毡
电复合膜的制备方法
于水溶液中，溶胀吸水 5-30s，真空干燥，
即得。本发明的操作简便、反应条件温和，
所使用的原材料廉价易得，无毒无污染，对
环境和实验人员友好；所得到的透明薄膜， 表面平整光滑，形态规整，电导率可控等优
距 8-12cm 和室温下下纺丝，制备所述
PVA/SPI/氧化锆有机无机杂化纤维。
一种静电纺荧光 PVA CN2014107
纳米纤维膜及其制备 02118.9
方法
赵兵
本发明公开了一种静电纺荧光 PVA 纳米纤 维膜及其制备方法，采用高温热分解法合成 六方相的上转换发光纳米颗粒 UCNPs，然
后使用四氟硼酸亚硝鎓 NOBF4 处理 UCNPs，取代其表面的油酸分子，最后与亲 水性超支化聚合物反应，得到水溶性上转换 纳米颗粒。随后将水溶性上转换纳米颗粒添 加到聚乙烯醇 PVA 纺丝原液中，超声混合 均匀，通过静电纺丝法制备得到静电纺荧光 PVA 纳米纤维膜。本发明采用的水溶性上转 换纳米颗粒具有优异的荧光性能，水溶性 好，与 PVA 水溶液相容性好，在荧光防伪
搅拌反应，透析、冷冻干燥，得到 PEI-T； (2)将 PVA 水溶液和上述 PEI-T，混合，得 聚乙烯醇 PVA/PEI-T 溶液，静电纺丝，戊二
静电纺丝法制备聚乳酸及改性聚乳酸纳米纤维的开题报告
静电纺丝法制备聚乳酸及改性聚乳酸纳米纤维的开题报告摘要：静电纺丝法(Electrospinning)是一种制备纳米纤维的重要方法，具有操作简便、成本低廉、高效率等优点。
本文采用静电纺丝法制备聚乳酸及改性聚乳酸纳米纤维，并对其性能进行了初步研究。
结果表明，所制备的纳米纤维具有较高的比表面积和孔隙率，表现出良好的生物相容性和生物降解性能。
因此，静电纺丝法制备的聚乳酸及改性聚乳酸纳米纤维有望应用于生物医药、食品包装等领域。
关键词：静电纺丝法；聚乳酸；纳米纤维一、研究背景聚乳酸(Polylactic acid, PLA)是一种生物可降解高分子材料，被广泛应用于医疗器械、药物缓释及食品包装等领域。
近年来，随着纳米技术的快速发展，纳米纤维作为一种新型的生物材料备受关注。
静电纺丝法是制备纳米纤维的一种重要方法，其工艺简单，成本低廉，可以制备尺寸可控、孔隙结构良好的纳米纤维，因此备受研究者关注。
二、研究内容及方法本文采用静电纺丝法制备聚乳酸及改性聚乳酸纳米纤维。
首先，将聚乳酸和改性聚乳酸分别溶解于溶剂中，制备得到高浓度的聚合物溶液。
然后，采用静电纺丝装置制备纳米纤维，在不同的电压、溶液浓度和注射速度等条件下进行优化研究。
最后，对所制备的纳米纤维进行形态学和物理化学性质分析。
三、预期结果通过静电纺丝法制备得到具有高比表面积和孔隙率的聚乳酸及改性聚乳酸纳米纤维，其平均直径约为100-800 nm。
所制备的纳米纤维表现出良好的生物相容性和生物降解性能，因此有望应用于生物医药、食品包装等领域。
四、结论静电纺丝法是制备纳米纤维的一种有效方法，能够制备出高比表面积和孔隙率的纳米纤维。
通过本文的研究，我们可以得到聚乳酸及改性聚乳酸纳米纤维的最优制备条件，并且研究了纳米纤维的一些基本性质。
这对未来生物医药、食品包装等领域的应用具有重要意义。
静电纺丝法制备PCLPLA纳米纤维及其在生物材料方面的研究
二、静电纺丝法制备PCLPLA纳米纤维
3、纺丝过程：通过高压电源施加高电压（通常在10～30 kV）到注射器尖端， 使聚合物溶液在静电场中形成纤维。由于电场力的作用，液滴会拉伸并逐渐固化 形成纤维。这一过程通常在稳定的空气中进行，温度和湿度也需要适当控制。
二、静电纺丝法制备PCLPLA纳米纤维
4、收集和处理纳米纤维：纺丝结束后，收集得到的纳米纤维膜。为了提高其 性能，通常需要进行后处理，如热处理、洗涤、溶剂置换等。
二、聚合物纳米纤维概述
聚合物纳米纤维是指由聚合物分子链构成的直径为纳米级别的纤维。这些纤 维具有很高的比表面积和长径比，使其在吸附、过滤、生物医学等领域具有广泛 的应用前景。此外，聚合物纳米纤维还具有优异的力学性能、化学稳定性以及良 好的生物相容性等特点，使其在众多领域中具有独特的应用价值。
三、静电纺丝法制备聚合物纳米 纤维
功能化研究
功能化研究
通过在静电纺丝过程中引入功能性材料，我们可以对制备出的纳米纤维进行 功能化改性。例如，可以将抗菌剂、药物、生物活性物质等添加到聚合物溶液中， 通过静电纺丝技术将这些功能性成分封装在纳米纤维中。这样制备出的复合纳米 纤维具有多种功能，如抗菌、药物输送、生物相容性等。
结论
结论
引言
引言
静电纺丝技术是一种制备纳米级纤维的有效方法，由于其具有制备简单、材 料广泛、可调谐性质等优点，因此在科学研究和工业生产中得到了广泛的应用。 本次演示主要介绍静电纺丝法制备聚合物复合纳米纤维的工艺过程及纤维的功能 化研究。
静电纺丝技术
静电纺丝技术
静电纺丝技术的基本原理是利用高电压电场驱动聚合物溶液或熔体克服表面 张力形成射流，然后在电场中固化成纤维。静电纺丝的过程包括溶液制备、电场 建立、射流形成、纤维固化等几个阶段。
H4SiW12O40乙烯乙烯醇共聚物复合纳米纤维膜的制备及光催化性能
Ｖｏｌ．４０高等学校化学学报Ｎｏ．２２０１９年２月㊀㊀㊀㊀㊀㊀ＣＨＥＭＩＣＡＬＪＯＵＲＮＡＬＯＦＣＨＩＮＥＳＥＵＮＩＶＥＲＳＩＴＩＥＳ㊀㊀㊀㊀㊀㊀３７２ ３７８㊀㊀ｄｏｉ：１０．７５０３／ｃｊｃｕ２０１８０５００Ｈ４ＳｉＷ１２Ｏ４０／乙烯⁃乙烯醇共聚物复合纳米纤维膜的制备及光催化性能张馨木，崔向旭，姚马康悦，李婷婷，张志明（华北理工大学材料科学与工程学院，唐山市功能高分子材料重点实验室，唐山０６３２１０）摘要㊀利用静电纺丝技术制备了Ｈ４ＳｉＷ１２Ｏ４０（ＳｉＷ１２）／乙烯⁃乙烯醇共聚物（ＥＶＯＨ）复合纳米纤维膜．Ｘ射线能谱（ＥＤＸ）和红外光谱（ＩＲ）表征结果表明，ＳｉＷ１２负载到ＥＶＯＨ纤维膜中，且其Ｋｅｇｇｉｎ结构完好无损．ＳｉＷ１２／ＥＶＯＨ复合纳米纤维膜在氙灯光源照射下对甲基橙（ＭＯ）表现出优异的光催化活性．当ＥＶＯＨ与ＳｉＷ１２的质量比为２ʒ１时，ＭＯ降解率可达９６ ３％．复合纳米纤维膜优异的光催化活性主要归于ＥＶＯＨ与ＳｉＷ１２的协同相互作用．复合纤维膜具有良好的可重复使用性，循环使用３次后，其光催化活性没有明显下降．因此，ＳｉＷ１２／ＥＶＯＨ复合纳米纤维膜在去除废水中有机染料方面具有广阔的应用前景．关键词㊀静电纺丝；乙烯⁃乙烯醇共聚物；Ｈ４ＳｉＷ１２Ｏ４０；光催化；复合纳米纤维膜中图分类号㊀Ｏ６３１㊀㊀㊀㊀文献标志码㊀Ａ收稿日期：２０１８⁃０７⁃１４．网络出版日期：２０１８⁃１１⁃１６．基金项目：国家自然科学基金（批准号：５１１７２０６２㊁５１４７２０７４）㊁河北省自然科学基金（批准号：Ｅ２０１６２０９２０２）㊁河北省 百人计划 项目（批准号：Ｅ２０１２１００００５）㊁华北理工大学国家自然科学基金培育项目（批准号：ＧＰ２０１５１７）㊁华北理工大学２０１７年大学生创新创业训练计划项目（批准号：Ｘ２０１７１９４）和河北省高等学校科学技术研究项目（批准号：ＺＤ２０１８０５３）资助．联系人简介：张志明，男，博士，副教授，主要从事聚合物基复合材料研究．Ｅ⁃ｍａｉｌ：ｚｈａｎｇｚｈｉｍｉｎｇ１９４２＠１６３ ｃｏｍ随着经济的飞速发展，水体污染逐渐成为一个严峻的环境问题［１，２］．其中，化工厂所排放的有机染料是一类重要的水体污染物［３，４］，尤其是偶氮类染料，其使用范围广㊁毒性强，传统的化学和生物方法无法将其有效降解［５，６］．因此，废水中偶氮染料的去除受到了人们的广泛关注．目前，去除废水中有机染料的方法主要有吸附㊁微生物降解㊁膜分离㊁光催化降解和离子交换等［７ １０］．光催化降解技术以其高效率㊁低成本㊁易操作和绿色环保等优势而具有广阔的应用前景［１１，１２］．因此，开发新型㊁高效且环保的光催化剂用于废水处理是十分必要的［１３］．多金属氧酸盐（ＰＯＭｓ）是过渡金属离子通过氧连接而形成的金属⁃氧簇类化合物，与ＴｉＯ２，ＺｎＯ及ＣｄＳ等半导体光催化剂具有相似的光化学性质［１４，１５］．ＰＯＭｓ结构稳定㊁无毒且价格低廉，被誉为绿色催化剂，其可调控的氧化性和光学稳定性使其在光催化领域受到越来越多的关注［１６，１７］．但ＰＯＭｓ易溶于水，难以分离回收和重复使用．因此，开发合适的载体材料来负载ＰＯＭｓ是解决上述问题的一个有效途径，有利于促进ＰＯＭｓ在废水处理中的实际应用．通过静电纺丝技术制备的纳米纤维膜比表面积大㊁孔隙率高且渗透性好，是一种理想的光催化剂支撑材料［１８，１９］．将２种或多种材料混合或复合在同一张纤维膜中，使所制备的复合纳米纤维膜体现多种组分的综合优势或协同作用．从光催化剂分离和回收的角度考虑，选用纤维膜作为ＰＯＭｓ的支撑材料是一个最有效的途径，因为在催化反应结束后，膜催化剂可被直接取出，而不需要任何额外的分离操作．目前关于静电纺丝纤维膜负载ＰＯＭｓ光催化剂的研究仍然较少．Ｚｈｏｕ等［２０］曾通过静电纺丝和光还原技术制备了Ａｇ／ＰＶＡ／ＳｉＷ１２复合纳米纤维膜，３个组分的协同相互作用使复合纤维膜的光催化活性显著提升．但ＰＶＡ为水溶性聚合物，在使用之前需要进行热处理以避免其溶于水．本课题组［２１］曾混纺ＰＭＭＡ和ＰＶＡ作为ＳｉＷ１２的载体，通过ＰＭＭＡ的疏水性来提升复合纳米纤维膜的耐水能力．本文通过静电纺丝技术制备了Ｈ４ＳｉＷ１２Ｏ４０（ＳｉＷ１２）／乙烯⁃乙烯醇共聚物（ＥＶＯＨ）复合纳米纤维膜，并以偶氮类染料甲基橙（ＭＯ）为底物研究了ＳｉＷ１２／ＥＶＯＨ复合纳米纤维膜的光催化性能．具有Ｋｅｇｇｉｎ结构的ＳｉＷ１２具有优异的化学稳定性和光催化活性，是目前研究最广泛的ＰＯＭｓ之一．ＥＶＯＨ被选作ＳｉＷ１２的载体主要是因为ＥＶＯＨ中的 ＯＨ可与ＳｉＷ１２形成氢键作用，以固定ＳｉＷ１２避免其在光催化过程中流失；另外，ＥＶＯＨ不溶于水，可确保复合纳米纤维膜在水溶液中稳定存在，并可回收重复使用；同时，ＥＶＯＨ具有较好的亲水性，有利于ＭＯ与ＳｉＷ１２充分接触［２２］．更重要的是，ＥＶＯＨ可与ＳｉＷ１２发生协同相互作用，提高光催化降解ＭＯ的速率．１㊀实验部分１．１㊀试剂与仪器Ｈ４ＳｉＷ１２Ｏ４０（ＳｉＷ１２）㊁亚甲基蓝（ＭＢ）及甲基橙（ＭＯ），分析纯，购自国药集团化学试剂有限公司；ＥＶＯＨ（聚乙烯摩尔分数２７％），分析纯，购自昆山市华亿塑料有限公司；Ｎ，Ｎ⁃二甲基乙酰胺（ＤＭＡＣ），分析纯，购自天津市福晨化学试剂厂；丙酮，分析纯，购自天津市北方天医化学试剂厂；蒸馏水，自制．７８⁃９１００Ｃ型单道微量注射泵，ＣｏｌｅＰａｒｍｅｒ仪器公司；Ｓ⁃４８００型场发射扫描电子显微镜（ＳＥＭ），日本日立公司；ＵＶ⁃８０００Ｓ型紫外可见分光光度计，上海元析仪器有限公司；ＶＥＲＴＥＸ７０型红外吸收光谱仪（ＦＴＩＲ），德国布鲁克公司；ＡＧＳ⁃Ｘ型万能拉伸试验机，日本岛津公司；Ｈａｒｋｅ⁃Ｓｐｃｅ型接触角测试仪，北京哈克公司；ＣＥＬ⁃ＬＡＸ型长弧氙灯，北京中教金源科技有限公司．１．２㊀实验过程１．２．１㊀ＳｉＷ１２／ＥＶＯＨ复合纳米纤维膜的制备㊀将一定质量的ＳｉＷ１２溶于７ｍＬＤＭＡＣ中，室温溶解后加入１ ３４ｇＥＶＯＨ，于６３ħ下搅拌至ＥＶＯＨ完全溶解．加入３ｍＬ丙酮，于５０ħ下继续搅拌，得到混合均匀的纺丝溶液．将纺丝液注入到带有针头的注射器（５ｍＬ）中．静电纺丝过程中电压为１９ｋＶ，推进速率为０ ４ｍＬ／ｈ，注射器针头到铝箔接收屏的距离为１４ｃｍ．将达到一定厚度的纤维膜从铝箔上取下，置于５０ｍＬ０ ２ｇ／Ｌ的ＭＢ溶液中进行敏化．８ｈ后将纤维膜取出，用蒸馏水洗涤３次，室温晾干．１．２．２㊀光催化性能测试㊀以ＭＯ为底物测试ＳｉＷ１２／ＥＶＯＨ复合纳米纤维膜的光催化性能．光源为长弧氙灯，距离反应器１０ｃｍ．在反应器中加入５０ｍＬ１０ｍｇ／Ｌ的ＭＯ溶液，用ＨＣｌ调节ｐＨ值至１ ０．将不同比例的复合纤维膜浸入到上述溶液中，先进行３０ｍｉｎ暗反应，建立ＭＯ与膜表面的吸附⁃脱附平衡．然后打开氙灯光源，每隔３０ｍｉｎ取样一次，每次５ｍＬ，通过测试５１０ｎｍ处吸光度值的变化来计算ＭＯ的降解率．配置不同ｐＨ值的ＭＯ溶液，研究ｐＨ值对ＭＯ光催化降解效率的影响．１．２．３㊀ＳｉＷ１２／ＥＶＯＨ复合纳米纤维膜的重复使用㊀光催化反应结束后，将复合纳米纤维膜从反应液中取出，用蒸馏水反复冲洗．在真空干燥箱中干燥后，进行下一次光催化实验．重复上述操作３次，探讨复合纤维膜的重复使用能力．２㊀结果与讨论２．１㊀ＳｉＷ１２／ＥＶＯＨ复合纳米纤维膜的表征２．１．１㊀形貌分析㊀图１（Ａ）为纯ＥＶＯＨ纳米纤维膜的形貌．可以看出，纯ＥＶＯＨ纤维表面较为光滑，但直径分布不均，其平均直径约为（８３７ʃ１５５）ｎｍ．加入ＳｉＷ１２后，纤维形貌没有明显变化，如图１（Ｂ） （Ｄ）所示．但纤维直径明显增加，这可能是因为ＳｉＷ１２的加入使纺丝溶液的导电性增强，导致纺丝过程中射流不稳定，引起了纤维直径的变化．随着ＳｉＷ１２含量的增多，复合纤维的直径越来越大．在ＥＶＯＨ与ＳｉＷ１２质量比为４ʒ１，３ʒ１和２ʒ１时，复合纤维的平均直径分别为（９１２ʃ２１１）ｎｍ，（９５３ʃ２７４）ｎｍ和（９６３ʃ１１２）ｎｍ．插图为ＳｉＷ１２／ＥＶＯＨ复合纳米纤维膜的ＥＤＸ谱．可以看出，复合纤维膜中含有Ｃ，Ｏ，Ｓｉ和Ｗ４种元素，可初步证明ＳｉＷ１２被负载到ＥＶＯＨ纤维膜中．２．１．２㊀红外光谱㊀ＥＶＯＨ，ＳｉＷ１２和ＳｉＷ１２／ＥＶＯＨ复合纳米纤维膜的红外光谱如图２所示．在ＥＶＯＨ的红外光谱中，３３０５ｃｍ－１处为 ＯＨ的伸缩振动峰，２９２８和２８５５ｃｍ－１处的吸收峰对应于烷基链的Ｃ Ｈ伸缩振动．从ＳｉＷ１２的红外光谱可以看到Ｋｅｇｇｉｎ结构的４个明显特征吸收峰，１０２２，９８２，９２６和７８９ｃｍ－１分别对应于νａｓ（Ｓｉ Ｏａ），νａｓ（ＷＯｄ），νａｓ（Ｗ Ｏｂ Ｗ）和νａｓ（Ｗ Ｏｃ Ｗ）．ＳｉＷ１２／ＥＶＯＨ复合纳米纤维膜的红外光谱几乎具备了ＥＶＯＨ和ＳｉＷ１２的全部特征峰．７００ １１００ｃｍ－１处的４个特征吸收３７３㊀Ｎｏ．２㊀张馨木等：Ｈ４ＳｉＷ１２Ｏ４０／乙烯⁃乙烯醇共聚物复合纳米纤维膜的制备及光催化性能Ｆｉｇ．１㊀ＳＥＭｉｍａｇｅｓｏｆＳｉＷ１２／ＥＶＯＨｆｉｂｅｒｓｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｍａｓｓｒａｔｉｏｓｏｆＥＶＯＨｔｏＳｉＷ１２ｍ（ＥＶＯＨ）／ｍ（ＳｉＷ１２）：（Ａ）１ʒ０；（Ｂ）４ʒ１；（Ｃ）３ʒ１；（Ｄ）２ʒ１．Ｉｎｓｅｔｏｆ（Ｄ）ｉｓｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇＥＤＸｓｐｅｃｔｒｕｍ．Ｆｉｇ．２㊀ＦＴＩＲｓｐｅｃｔｒａｏｆＥＶＯＨ（ａ），ＳｉＷ１２（ｂ）ａｎｄＳｉＷ１２／ＥＶＯＨ（ｃ）ｎａｎｏｆｉｂｒｏｕｓｍｅｍｂｒａｎｅｓ峰依然存在，说明ＳｉＷ１２复合到ＥＶＯＨ纤维膜后，其Ｋｅｇｇｉｎ结构没有被破坏．但某些特征峰的位置发生了一定偏移，如νａｓ（ＷＯｄ）的特征峰从９８２ｃｍ－１偏移到９７４ｃｍ－１，νａｓ（Ｗ Ｏｃ Ｗ）的吸收峰从７８９ｃｍ－１偏移到８００ｃｍ－１．表明ＳｉＷ１２与ＥＶＯＨ间可能存在相互作用（如氢键），这种相互作用有利于ＳｉＷ１２在ＥＶＯＨ纤维膜中稳定存在．Ｆｉｇ．３㊀ＤｙｎａｍｉｃｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓｏｆｗａｔｅｒｐｅｒｍｅａｔｉｏｎｏｎｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｏｆＥＶＯＨａｎｄＳｉＷ１２／ＥＶＯＨｎａｎｏｆｉｂｒｏｕｓｍｅｍｂｒａｎｅｓｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｍａｓｓｒａｔｉｏｓｏｆＥＶＯＨｔｏＳｉＷ１２ｍ（ＥＶＯＨ）／ｍ（ＳｉＷ１２）：（Ａ）１ʒ０；（Ｂ）４ʒ１；（Ｃ）３ʒ１；（Ｄ）２ʒ１２．１．３㊀亲水性及机械强度㊀图３示出了ＥＶＯＨ和ＳｉＷ１２／ＥＶＯＨ纤维膜水接触角（ＷＣＡ）的变４７３高等学校化学学报㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀Ｖｏｌ．４０㊀化．可以看出，相比于纯ＥＶＯＨ纤维膜，复合纤维膜的亲水性显著提升．ＥＶＯＨ纤维膜的初始ＷＣＡ为１３１ ６ʎ，２５００ｓ后水滴才全部渗透．加入ＳｉＷ１２后，初始ＷＣＡ略有下降，但全部浸润的时间大幅缩短．随着ＳｉＷ１２加入量的增加，复合纤维膜的亲水性逐渐增强．当ＥＶＯＨ与ＳｉＷ１２质量比为２ʒ１时，初始ＷＣＡ下降到９４ ６ʎ，全部浸润时间只有１４ｓ．高亲水性可促进有机染料在复合纤维膜中快速渗透，有利于ＳｉＷ１２与催化底物充分接触，提升催化效率．Ｆｉｇ．４㊀ＴｅｎｓｉｌｅｓｔｒｅｎｇｔｈｏｆＥＶＯＨａｎｄＳｉＷ１２／ＥＶＯＨｎａｎｏｆｉｂｒｏｕｓｍｅｍｂｒａｎｅｓｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｍａｓｓｒａｔｉｏｓｏｆＥＶＯＨｔｏＳｉＷ１２良好的机械性能是膜催化剂在光催化过程中可反复使用的前提，因此通过万能拉伸试验机测试了ＥＶＯＨ和ＳｉＷ１２／ＥＶＯＨ纤维膜的拉伸强度．纤维膜被裁剪成１０ｍｍˑ６０ｍｍ的样条，标距２０ｍｍ，以３ｍｍ／ｍｉｎ的速度对样条进行拉伸，其结果如图４所示．纯ＥＶＯＨ纤维膜的拉伸强度可达５ ５２ＭＰａ，复合纤维膜的拉伸强度随着ＳｉＷ１２加入量的增加先上升后下降．这可能是因为，少量ＳｉＷ１２的加入起到了润滑作用，增加了聚合物链段间的相容性，使拉伸强度增加．但当ＳｉＷ１２含量增多时，则在一定程度上破坏了分子链间的缠结，使纤维容易被破坏，导致拉伸强度降低．２．２㊀ＳｉＷ１２／ＥＶＯＨ复合纳米纤维膜的光催化性能在光照９０ｍｉｎ条件下，紫外灯照射时ＭＯ的降解率为９８ ６５％，氙灯照射时ＭＯ的降解率仍可达到６８ ３８％．虽然紫外光在光催化降解中起了主要作用，但在氙灯照射下，复合纤维膜对ＭＯ的降解也可达到较高的效率．图５（Ａ）为ＳｉＷ１２／ＥＶＯＨ复合纳米纤维膜在氙灯照射下降解ＭＯ的紫外吸收光谱．随着光照时间的增加，ＭＯ溶液在最大吸收波长（５１０ｎｍ）处的吸光度值迅速下降．同时，ＭＯ溶液的颜色也由红色逐渐变为无色，说明光照１５０ｍｉｎ后，ＭＯ几乎被降解完全．图５（Ｂ）为空白对照实验．可以看出，在没有光催化剂的情况下，单纯氙灯照射ＭＯ几乎没有被降解．纯ＥＶＯＨ纳米纤维膜对ＭＯ的去除率可达２２ ３％，这主要是因为纳米纤维膜比表面积大，孔隙率高，对有机染料会产生一定的物理吸附作用．相同质量的ＳｉＷ１２粉末在１５０ｍｉｎ内对ＭＯ的降解率为２８ ６％，远低于ＳｉＷ１２／ＥＶＯＨ复合纳米纤维膜对ＭＯ的降解效果．Ｆｉｇ．５㊀ＵＶ⁃ＶｉｓｓｐｅｃｔｒａｏｆＭＯｖｓ．ｐｈｏｔｏｒｅａｃｔｉｏｎｔｉｍｅｃａｔａｌｙｚｅｄｂｙＳｉＷ１２／ＥＶＯＨｎａｎｏｆｉｂｒｏｕｓｍｅｍｂｒａｎｅｕｎｄｅｒｘｅｎｏｎｌａｍｐｉｒｒａｄｉａｔｉｏｎ（Ａ）ａｎｄｔｈｅｂｌａｎｋｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ（Ｂ）图６（Ａ）为ＥＶＯＨ和ＳｉＷ１２不同质量比的复合纳米纤维膜对ＭＯ的降解率．随着ＳｉＷ１２含量的增加，ＭＯ的降解率明显提升．当ＥＶＯＨ与ＳｉＷ１２的质量比为４ʒ１，３ʒ１和２ʒ１时，ＭＯ的降解率分别为７７ ５％，９１ ９％和９６ ３％．与ＳｉＷ１２粉末相比，ＳｉＷ１２／ＥＶＯＨ复合纳米纤维膜的光催化活性显著提高．说明ＥＶＯＨ纳米纤维膜对ＳｉＷ１２的光催化活性具有促进作用．图６（Ｂ）显示了溶液ｐＨ值对ＭＯ降解率的影响．随着ｐＨ值的升高，ＭＯ的降解率迅速下降．当ＭＯ溶液的ｐＨ值为１，３和５时，复合纳米纤维膜对ＭＯ的降解率分别为９６ ３％，７４ ４％和４３ ９％，说明强酸性溶液更有利于ＭＯ的降解．一方面ＳｉＷ１２在ｐＨ＜２ ０的溶液中较为稳定．当ｐＨ＞２ ０时，ＳｉＷ１２会部分转化为缺位的形式，这种缺位ＳｉＷ１２的光催５７３㊀Ｎｏ．２㊀张馨木等：Ｈ４ＳｉＷ１２Ｏ４０／乙烯⁃乙烯醇共聚物复合纳米纤维膜的制备及光催化性能化活性要远低于饱和的ＳｉＷ１２［２３］．另一方面，ＥＶＯＨ与ＳｉＷ１２协同作用所引发的ＭＯ降解路径中，破坏１个 ＮＮ 键需要４个Ｈ＋，因此ＭＯ的降解在酸性条件下更容易进行［２４］．Ｆｉｇ．６㊀ＰｈｏｔｏｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎｏｆＭＯｏｖｅｒＳｉＷ１２／ＥＶＯＨｎａｎｏｆｉｂｒｏｕｓｍｅｍｂｒａｎｅｓｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｍａｓｓｒａｔｉｏｏｆＥＶＯＨｔｏＳｉＷ１２（Ａ）ａｎｄｅｆｆｅｃｔｏｆｐＨｏｎｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｔｉｃａｃｔｉｖｉｔｙｏｆＳｉＷ１２／ＥＶＯＨｎａｎｏｆｉｂｒｏｕｓｍｅｍｂｒａｎｅ（Ｂ）（Ａ）ｍ（ＥＶＯＨ）／ｍ（ＳｉＷ１２）：ａ．２ʒ１；ｂ．３ʒ１；ｃ．４ʒ１．（Ｂ）ｐＨ：ａ．１；ｂ．３；ｃ．５表１显示了ＳｉＷ１２／ＥＶＯＨ复合纳米纤维膜与其它光催化材料降解ＭＯ效率的对比．可以看出，ＳｉＷ１２／ＥＶＯＨ复合纳米纤维膜的光催化活性要高于多数其它光催化剂，在催化剂用量较小时，对ＭＯ的降解效率却较高．Ｔａｂｌｅ１㊀ＣｏｍｐａｒｉｓｏｎｏｆｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｔｉｃｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｃａｔａｌｙｓｔｓｆｏｒｔｈｅｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎｏｆＭＯＣａｔａｌｙｓｔＣａｔａｌｙｔｉｃｃｏｎｄｉｔｉｏｎＭＯｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ（％）Ｒｅｆ．Ａｇ／ＴｉＯ２ｆｉｌｍ［ＴｉＯ２］＝１２０ｍｇ／Ｌ，［ＡｇＮＯ３］＝１０－３ｍｏｌ／Ｌ，ｉｎｉｔｉａｌ９０［２５］ｐＨ＝９ ２，ａｆｔｅｒ１ｈｉｌｌｕｍｉｎａｔｉｏｎＳｕｌｆａｔｅ⁃ｍｏｄｉｆｉｅｄｔｉｔａｎｉａ（ＳＯ２－４／ＴｉＯ２ｃａｔａｌｙｓｔ）［Ｃａｔａｌｙｓｔ］＝１ ０ｇ／Ｌ，［ＳＯ２－４］＝２５ｍｇ／ｍＬ，４ｈ６１［２６］ＰＳｔ⁃ｇｒａｆｔｅｄＺｎＯｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓ［Ｃａｔａｌｙｓｔ］＝１ ５ｇ／Ｌ，ｐＨ＝７，３０ħ，５ｈ８３［２７］ＺｎＦｅ２Ｏ４／ＴｉＯ２ｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｓｔｓ［ＴｉＯ２］＝５ｇ／Ｌ，［ＺｎＦｅ２Ｏ４］＝１ ５％，４ｈ８４［２８］Ｎａｔｕｒａｌｒｕｔｉｌｅｓａｍｐｌｅｃｏｎｔａｉｎｉｎｇｓｕｂｓｔｉｔｕｔｉｎｇ［Ｒｕｔｉｌｅ］＝１ｇ／Ｌ，［Ｈ２Ｏ２］＝３ ８ｍｍｏｌ／Ｌ，［Ｖ２Ｏ５］＝６１［２９］㊀㊀ｍｅｔａｌｉｏｎｓａｓＶ５＋ａｎｄＦｅ３＋１２ ２ｍｇ／ｍＬ，［ＦｅＯ］＝３ ９ｍｇ／ｍＬ，ｐＨ＝３，１ｈＳｉＷ１２／ＥＶＯＨｃｏｍｐｏｓｉｔｅｎａｎｏｆｉｂｒｏｕｓｍｅｍｂｒａｎｅ［Ｈ４ＳｉＷ１２Ｏ４０］＝０ ５ｇ／Ｌ，ｐＨ＝１，２ ５ｈ９６ ３ＴｈｉｓｗｏｒｋＦｉｇ．７㊀ＰｈｏｔｏｃａｔａｌｙｔｉｃａｃｔｉｖｉｔｙｏｆＳｉＷ１２／ＥＶＯＨｎａｎｏｆｉｂｒｏｕｓｍｅｍｂｒａｎｅｆｏｒＭＯｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎｗｉｔｈｔｈｒｅｅｔｉｍｅｓｏｆｃｙｃｌｉｎｇｕｓｅＴｉｍｅｓｏｆｃｙｃｌｉｎｇｕｓｅ：（Ａ）１；（Ｂ）２；（Ｃ）３．２．３㊀复合纳米纤维膜的重复使用性能ＳｉＷ１２／ＥＶＯＨ复合纳米纤维膜连续重复使用３次，其光催化降解效率如图７所示．可以看出，循环使用３次后，复合纳米纤维膜的光催化活性并没有明显下降．第３次重复使用后，其对ＭＯ的降解率仍能达到９１ ７％．与初次使用相比，仅下降了４ ８％．复合纳米纤维膜具有优异的重复使用能力主要是因为ＥＶＯＨ含有羟基，且分子链为柔性链，易与ＳｉＷ１２分子中的氧原子形成氢键，使ＳｉＷ１２稳定存在于纤６７３高等学校化学学报㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀Ｖｏｌ．４０㊀维膜中，在光催化过程中不易脱落．另外，载体ＥＶＯＨ机械性能好，具有一定的强度和韧性，有利于复合纳米纤维膜的重复使用．２．４㊀ＥＶＯＨ与ＳｉＷ１２协同光催化降解ＭＯ的机理偶氮染料的降解有氧化和还原２种途径．ＳｉＷ１２氧化降解ＭＯ的过程与多数半导体催化剂相似，主要通过ＯＨ自由基来实现［３０］．而据文献［４，３１］报道，当溶液中出现小分子醇作为电子供体时，ＳｉＷ１２对ＭＯ的降解转化为速率更快的还原路径．ＥＶＯＨ与小分子醇具有相似的结构，其含有的 ＯＨ同样可以作为电子供体在光催化过程中为ＳｉＷ１２提供电子，因此与ＳｉＷ１２具有协同作用．依据实验结果和文献［２４］报道，ＳｉＷ１２／ＥＶＯＨ复合纳米纤维膜光催化降解ＭＯ的机理可能为Ｈ４ＳｉＷ１２Ｏ４０＋ｈν Ｈ４ＳｉＷ１２Ｏ４０∗Ｈ４ＳｉＷ１２Ｏ４０∗＋ＥＶＯＨңＨ５ＳｉＷ１２Ｏ４０＋氧化产物Ｈ５ＳｉＷ１２Ｏ４０＋ＭＯңＨ４ＳｉＷ１２Ｏ４０＋还原产物㊀㊀ＥＶＯＨ提供电子给吸收能量后的Ｈ４ＳｉＷ１２Ｏ４０，使其转换为还原性较强的Ｈ５ＳｉＷ１２Ｏ４０，然后Ｈ５ＳｉＷ１２Ｏ４０将ＭＯ还原降解．这一过程中ＥＶＯＨ与ＳｉＷ１２协同作用，大幅提高了ＭＯ的降解效率．３㊀结㊀㊀论选用ＥＶＯＨ作为ＳｉＷ１２的载体，通过静电纺丝技术制备了ＳｉＷ１２／ＥＶＯＨ复合纳米纤维膜．ＳｉＷ１２／ＥＶＯＨ复合纳米纤维膜表现出优异的光催化活性，相比于ＳｉＷ１２粉末，复合纤维膜对ＭＯ的降解效率显著提升．这主要归于ＥＶＯＨ与ＳｉＷ１２的协同相互作用．更重要的是，ＳｉＷ１２在纤维膜中稳定存在，复合纤维膜循环使用３次后，ＭＯ的降解率没有明显下降．因此，ＳｉＷ１２／ＥＶＯＨ复合纤维膜在光催化处理有机污染物方面具有一定的发展前景．参㊀考㊀文㊀献［１］㊀ＰｅｔｒｉｅＢ．，ＢａｒｄｅｎＲ．，Ｋａｓｐｒｚｙｋ⁃ＨｏｒｄｅｒｎＢ．，ＷａｔｅｒＲｅｓ．，２０１５，７２，３ ２７［２］㊀ＺｈｕＺ．，ＬｕＺ．，ＷａｎｇＤ．，ＴａｎｇＸ．，ＹａｎＹ．，ＳｈｉＷ．，ＷａｎｇＹ．，ＧａｏＮ．，ＹａｏＸ．，ＤｏｎｇＨ．，Ａｐｐｌ．Ｃａｔａｌ．Ｂ：Ｅｎｖｉｒｏｎ．，２０１６，１８２，１１５ １２２［３］㊀ＵｐａｄｈｙａｙＲ．Ｋ．，ＳｏｉｎＮ．，ＲｏｙＳ．Ｓ．，ＲＳＣＡｄｖ．，２０１４，４，３８２３ ３８５１［４］㊀ＷａｎｇＹ．，ＬｕＫ．，ＦｅｎｇＣ．，Ｊ．ＲａｒｅＥａｒｔｈ，２０１３，３１（４），３６０ ３６５［５］㊀ＢａｆａｎａＡ．，ＤｅｖｉＳ．Ｓ．，ＣｈａｋｒａｂａｒｔｉＴ．，Ｅｎｖｉｒｏｎ．Ｒｅｖ．，２０１１，１９（ＮＡ），３５０ ３７１［６］㊀ＬｉＷ．，ＬｉＴ．，ＭａＸ．，ＬｉＹ．，ＡｎＬ．，ＺｈａｎｇＺ．，ＲＳＣＡｄｖ．，２０１６，６（１５），１２４９１ １２４９６［７］㊀ＨａｂｉｂａＵ．，ＩｓｌａｍＭ．Ｓ．，ＳｉｄｄｉｑｕｅＴ．Ａ．，ＡｆｉｆｉＡ．Ｍ．，ＡｎｇＢ．Ｃ．，Ｃａｒｂｏｈｙｄ．Ｐｏｌｙｍ．，２０１６，１４９，３１７ ３３１［８］㊀ＷａｎｇＨ．，ＹｕａｎＸ．，ＷｕＹ．，ＨｕａｎｇＨ．，ＰｅｎｇＸ．，ＺｅｎｇＧ．，ＺｈｏｎｇＨ．，ＬｉａｎｇＪ．，ＲｅｎＭ．，Ａｄｖ．ＣｏｌｌｏｉｄＩｎｔｅｒｆａｃ．，２０１３，１９５／１９６，１９ ４０［９］㊀ＷａｎｇＨ．，ＹｕａｎＸ．，ＷｕＹ．，ＺｅｎｇＧ．，ＤｏｎｇＨ．，ＣｈｅｎＸ．，ＬｅｎｇＬ．，ＷｕＺ．，ＰｅｎｇＬ．，Ａｐｐｌ．Ｃａｔａｌ．Ｂ：Ｅｎｖｉｒｏｎ．，２０１６，１８６，１９ ２９［１０］㊀ＹａｏＴ．，ＧｕｏＳ．，ＺｅｎｇＣ．，ＷａｎｇＣ．，ＺｈａｎｇＬ．，Ｊ．Ｈａｚａｒｄ．Ｍａｔｅｒ．，２０１５，２９２，９０ ９７［１１］㊀ＹｕｅＬ．，ＷａｎｇＳ．，ＳｈａｎＧ．，ＷｕＷ．，ＱｉａｎｇＬ．，ＺｈｕＬ．，Ａｐｐｌ．Ｃａｔａｌ．Ｂ：Ｅｎｖｉｒｏｎ．，２０１５，１７６／１７７，１１ １９［１２］㊀ＺｈａｏＧ．，ＷｕＸ．，ＴａｎＸ．，ＷａｎｇＸ．，ＯｐｅｎＣｏｌｌｏｉｄＳｃｉ．Ｊ．，２０１０，４（１），１９ ３１［１３］㊀ＺｈａｎｇＮ．，ＬｉｕＳ．，ＸｕＹ．Ｊ．，Ｎａｎｏｓｃａｌｅ，２０１２，４（７），２２２７ ２２３８［１４］㊀ＬｅａｌＭａｒｃｈｅｎａＣ．，ＬｅｒｉｃｉＬ．，ＲｅｎｚｉｎｉＳ．，ＰｉｅｒｅｌｌａＬ．，ＰｉｚｚｉｏＬ．，Ａｐｐｌ．Ｃａｔａｌ．Ｂ：Ｅｎｖｉｒｏｎ．，２０１６，１８８，２３ ３０［１５］㊀ＨｏｎｇＢ．，ＬｉｕＬ．，ＷａｎｇＳ．Ｍ．，ＨａｎＺ．Ｂ．，Ｊ．Ｃｌｕｓｔ．Ｓｃｉ．，２０１６，２７（２），５６３ ５７１［１６］㊀ＰｒｕｅｔｈｉａｒｅｎｕｎＫ．，ＩｓｏｂｅＴ．，ＭａｔｓｕｓｈｉｔａＳ．，ＮａｋａｊｉｍａＡ．，Ａｐｐｌ．Ｃａｔａｌ．Ａ：Ｇｅｎ．，２０１２，４４５／４４６（２），２７４ ２７９［１７］㊀ＣｏｒｍａＡ．，ＧａｒｃíａＨ．，ＬｌａｂｒéｓｉＸａｍｅｎａＦ．Ｘ．，Ｃｈｅｍ．Ｒｅｖ．，２０１０，１１０（８），４６０６ ４６５５［１８］㊀Ａｂｄａｌ⁃ｈａｙＡ．，ＭｏｕｓａＨ．Ｍ．，ＫｈａｎＡ．，ＶａｎｅｇａｓＰ．，ＬｉｍＪ．Ｈ．，Ｃｏｌｌｏｉｄ．ＳｕｒｆａｃｅｓＡ，２０１４，４５７，２７５ ２８１［１９］㊀ＮｅｒＹ．，ＡｓｅｍｏｔａＣ．，ＯｌｓｏｎＪ．Ｒ．，ＳｏｔｚｉｎｇＧ．Ａ．，ＡＣＳＡｐｐｌ．Ｍａｔｅｒ．Ｉｎｔｅｒ．，２００９，１（１０），２０９３ ２０９７［２０］㊀ＳｕｉＣ．，ＬｉＣ．，ＧｕｏＸ．，ＣｈｅｎｇＴ．，ＧａｏＹ．，ＺｈｏｕＧ．，ＧｏｎｇＪ．，ＤｕＪ．，Ａｐｐｌ．Ｓｕｒｆ．Ｓｃｉ．，２０１２，２５８，７１０５ ７１１１［２１］㊀ＬｉＴ．，ＺｈａｎｇＺ．，ＬｉＷ．，ＬｉｕＣ．，ＺｈｏｕＨ．，ＡｎＬ．，Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｏｌｙｍ．Ｓｃｉ．，２０１６，１３３（１１），４３１９３［２２］㊀ＦｕＱ．，ＷａｎｇＸ．，ＳｉＹ．，ＬｉｕＬ．，ＹｕＪ．，ＤｉｎｇＢ．，ＡＣＳＡｐｐｌ．Ｍａｔｅｒ．Ｉｎｔｅｒ．，２０１６，８（１８），１１８１９ １１８２９［２３］㊀ＨｏｒｉＨ．，ＴａｋａｎｏＹ．，ＫｏｉｋｅＫ．，ＴａｋｅｕｃｈｉＫ．，ＥｉｎａｇａＨ．，Ｅｎｖｉｒｏｎ．Ｓｃｉ．Ｔｅｃｈｎｏｌ．，２００３，３７（２），４１８ ４２２［２４］㊀ＴｒｏｕｐｉｓＡ．，ＴｒｉａｎｔｉｓＴ．Ｍ．，ＧｋｉｋａＥ．，ＨｉｓｋｉａＡ．，ＰａｐａｃｏｎｓｔａｎｔｉｎｏｕＥ．，Ａｐｐｌ．Ｃａｔａｌ．Ｂ：Ｅｎｖｉｒｏｎ．，２００９，８６（１／２），９８ １０７７７３㊀Ｎｏ．２㊀张馨木等：Ｈ４ＳｉＷ１２Ｏ４０／乙烯⁃乙烯醇共聚物复合纳米纤维膜的制备及光催化性能［２５］㊀ＡｒａｂａｔｚｉｓＩ．，ＳｔｅｒｇｉｏｐｏｕｌｏｓＴ．，ＢｅｒｎａｒｄＭ．，ＬａｂｏｕＤ．，ＮｅｏｐｈｙｔｉｄｅｓＳ．，ＦａｌａｒａｓＰ．，Ａｐｐｌ．Ｃａｔａｌ．Ｂ：Ｅｎｖｉｒｏｎ．，２００３，４２，１８７ ２０１［２６］㊀ＰａｒｉｄａＫ．，ＳａｈｕＮ．，ＢｉｓｗａｌＮ．，ＮａｉｋＢ．，ＰｒａｄｈａｎＡ．，Ｊ．ＣｏｌｌｏｉｄＩｎｔｅｒｆ．Ｓｃｉ．，２００８，３１８，２３１ ２３７［２７］㊀ＨｏｎｇＲ．，ＬｉＪ．，ＣｈｅｎＬ．，ＬｉｕＤ．，ＬｉＨ．，ＺｈｅｎｇＹ．，ＤｉｎｇＪ．，ＰｏｗｄｅｒＴｅｃｈｎｏｌ．，２００９，１８９，４２６ ４３２［２８］㊀ＣｈｅｎｇＰ．，ＤｅｎｇＣ．，ＧｕＭ．，ＳｈａｎｇｇｕａｎＷ．，Ｊ．Ｍａｔｅｒ．Ｓｃｉ．，２００７，４２，９２３９ ９２４４［２９］㊀ＬｕＡ．，ＬｉＹ．，ＬｖＭ．，ＷａｎｇＣ．，ＹａｎｇＬ．，ＬｉｕＪ．，ＷａｎｇＹ．，ＷｏｎｇＫ．，ＷｏｎｇＰ．，Ｓｏｌ．Ｅｎｅｒｇ．Ｍａｔ．Ｓｏｌ．Ｃ，２００７，９１，１８４９ １８５５［３０］㊀ＺｈａｎｇＰ．，ＳｈａｏＣ．，ＬｉＸ．，ＺｈａｎｇＭ．，ＺｈａｎｇＸ．，ＳｕｎＹ．，ＬｉｕＹ．，Ｊ．Ｈａｚａｒｄ．Ｍａｔｅｒ．，２０１２，２３７，３３１ ３３８［３１］㊀ＴｒｏｕｐｉｓＡ．，ＧｋｉｋａＥ．，ＴｒｉａｎｔｉｓＴ．，ＨｉｓｋｉａＡ．，ＰａｐａｃｏｎｓｔａｎｔｉｎｏｕＥ．，Ｊ．Ｐｈｏｔｏｃｈ．Ｐｈｏｔｏｂｉｏ．Ａ，２００７，１８８（２／３），２７２ ２７８ＥｌｅｃｔｒｏｓｐｉｎｎｉｎｇＰｒｅｐａｒａｔｉｏｎａｎｄＰｈｏｔｏｃａｔａｌｙｔｉｃＡｃｔｉｖｉｔｙｏｆＨ４ＳｉＷ１２Ｏ４０／ＥｔｈｙｌｅｎｅＶｉｎｙｌＡｌｃｏｈｏｌＣｏｐｏｌｙｍｅｒＮａｎｏｆｉｂｒｏｕｓＭｅｍｂｒａｎｅ†ＺＨＡＮＧＸｉｎｍｕ，ＣＵＩＸｉａｎｇｘｕ，ＹＡＯＭＡＫａｎｇｙｕｅ，ＬＩＴｉｎｇｔｉｎｇ，ＺＨＡＮＧＺｈｉｍｉｎｇ∗（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＭａｔｅｒｉａｌＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＦｕｎｃｔｉｏｎａｌＰｏｌｙｍｅｒＭａｔｅｒｉａｌｓｏｆＴａｎｇｓｈａｎ，ＮｏｒｔｈＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｔａｎｇｓｈａｎ０６３２１０，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ㊀Ｈ４ＳｉＷ１２Ｏ４０（ＳｉＷ１２）／ｅｔｈｙｌｅｎｅｖｉｎｙｌａｌｃｏｈｏｌ（ＥＶＯＨ）ｃｏｐｏｌｙｍｅｒｃｏｍｐｏｓｉｔｅｎａｎｏｆｉｂｒｏｕｓｍｅｍｂｒａｎｅｗａｓｐｒｅｐａｒｅｄｂｙｅｌｅｃｔｒｏｓｐｉｎｎｉｎｇ．Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎｗｉｔｈｅｎｅｒｇｙ⁃ｄｉｓｐｅｒｓｉｖｅＸ⁃ｒａｙｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ（ＥＤＸ）ａｎｄＦｏｕｒｉｅｒｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎｉｎｆｒａｒｅｄｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ（ＦＴＩＲ）ｉｎｄｉｃａｔｅｄｔｈａｔＳｉＷ１２ｗａｓｌｏａｄｅｄｉｎｔｏｔｈｅＥＶＯＨｎａｎｏｆｉｂｒｏｕｓｍｅｍｂｒａｎｅａｎｄｉｔｓＫｅｇｇｉｎｓｔｒｕｃｔｕｒｅｒｅｍａｉｎｅｄｉｎｔａｃｔ．Ｔｈｅａｓ⁃ｐｒｅｐａｒｅｄＳｉＷ１２／ＥＶＯＨｃｏｍｐｏｓｉｔｅｎａｎｏｆｉｂｒｏｕｓｍｅｍｂｒａｎｅｅｘｈｉｂｉｔｅｄｅｘｃｅｌｌｅｎｔｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｔｉｃａｃｔｉｖｉｔｙｉｎｔｈｅｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎｏｆｍｅｔｈｙｌｏｒａｎｇｅ（ＭＯ）ｕｎｄｅｒｘｅｎｏｎｌａｍｐｉｒｒａｄｉａｔｉｏｎ．ＴｈｅｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｏｆＭＯｒｅａｃｈｅｄ９６ 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一种复合静电纺丝纳米纤维膜及其制备方法和应用
复合静电纺丝纳米纤维膜及其制备方法和应用1. 引言1.1 概述复合静电纺丝纳米纤维膜是一种由静电纺丝技术制备而成的具有高表面积和多孔结构的纳米薄膜。
该种薄膜材料具有卓越的物理、化学和生物性能，因此在过滤材料、传感器、生物医学以及能源领域等各个方面都展现出巨大应用潜力。
本文将详细介绍复合静电纺丝纳米纤维膜的制备方法和其在不同领域中的应用研究进展。
1.2 文章结构本文共分为五个部分来介绍复合静电纺丝纳米纤维膜及其相关内容。
引言部分首先对文章进行概述，并给出了本文的结构安排。
接下来，我们将介绍复合静电纺丝纳米纤维膜的制备方法，包括静电纺丝技术简介、制备步骤以及关键参数控制与优化方法等方面内容。
然后，我们将对复合静电纺丝纳米纤维膜的性能进行分析，包括结构表征与形貌观察、物理力学性质测试与分析，以及热稳定性与化学性能评估等方面。
之后，我们将详细介绍该材料在过滤材料领域、纳米传感器及生物医学应用领域以及能量存储与转换应用领域的研究进展。
最后，在结论与展望部分中，我们对本文所阐述的主要内容进行总结，并评价已取得的成就，并提出了一些建议供未来进一步开展研究。
1.3 目的本文的目的是全面系统地介绍复合静电纺丝纳米纤维膜的制备方法和其在不同领域中的应用研究进展。
通过深入分析其结构特征、性能表现以及应用前景，旨在推动该材料在过滤、传感、生物医学和能源等方面的应用发展，同时为进一步研究提供有益指导和建议。
2. 复合静电纺丝纳米纤维膜的制备方法2.1 静电纺丝技术简介静电纺丝技术是一种常用的制备纳米纤维的方法。
通过利用高电压使聚合物或溶液在电场作用下被拉伸并形成连续的纤维，最后将纤维固定在基底上形成薄膜结构。
其优点包括简单、高效和可控性强。
2.2 复合静电纺丝纳米纤维膜制备步骤复合静电纺丝纳米纤维膜的制备步骤主要包括以下几个阶段：第一步：材料准备首先，需要准备好所需的材料，包括聚合物或溶液、溶剂以及辅助添加剂（如果有）。
静电纺丝制备MWNTs／PVA／PEo复合超细纤维
选用质 量分 数 ７ 的 Ｐ Ａ水溶 液和质 量分数 ％ Ｖ ２ 的 Ｐ Ｏ 水 溶 液 按 体 积 比 ７ ：３混 合 ， 到 ％ Ｅ 得 Ｐ Ａ Ｐ Ｏ 聚 合 物 基 体 水 溶 液 。将 表 面 活 性 剂 Ｖ ／Ｅ Ｓ Ｓ修 饰 的 ＭＷＮ ｓ溶 液 加 入 到 上 述 Ｐ Ａ Ｐ Ｏ Ｄ Ｔ Ｖ ／Ｅ
关键词 ： 多壁碳纳米管 静 电纺丝 聚乙烯醇
聚氧化乙烯
表面修饰
中 图分 类 号 ： Ｑ４ ．９ Ｔ ３２４
文献识别码 ： Ａ
文 章 编 号 ： ０ １０４ （０００ ．０４ ０ １０ ．０ １２１）４ ０２—４
静 电纺丝 技术是 一种制 备纳 米及亚 微米级 纤 维 的简单 而 高 效 的方 法… 。 目前 已有 几 十 种 合
研 究 与 开 发
ＣＡＹ Ｅ 业０Ｉ 合 Ｎ ＦＲ３） Ｈ 纤ＨＣ，０３： Ｉ Ｓ 工 Ｉ Ｄ ２ Ｎ 维 Ｂ，ＵＹ 成 Ｔ ２Ｎ ４ 兀 Ｅ （ １４
静 电纺 丝 制 备 ＭＷＮ ｓＰ Ａ Ｐ ｏ 复 合 超 细 纤 维 Ｔ／ Ｖ ／ Ｅ
马彦龙 王 帅 卫英慧 郭有 军 张凯丽
００ ２ ） ３０ ４
匀后 室 温下 超 声 波 处理 １０ｍｎ 得 到 Ｐ Ａ 表 面 ２ ｉ， Ｖ
修饰 的 Ｍ Ｔ 悬 浮液 。 ＷＮ Nhomakorabeaｓ １３ 静 电纺丝 ．
１ ３ １ 纺 丝 溶 液 的 配 制 ．．
其在 复合 材料 中很难 分散 ¨ 。为此 ， 者首 先 卜 作
将 ＭＷＮ ｓ Ｔ 进行 纯 化 ， 采 用 不 同 的 表 面 活 性 剂 并
或 聚 合 物 对 其 进 行 表 面 修 饰 ， 后 再 添 加 到 然
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Ａ ｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ
Ｒ ｏ ｄ ｌ ｉ ｋ ｅ Ｐ Ｌ Ａ／ Ｅ Ｖ０Ｈ ｃ ｏ ｍｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ｅ ｆ ｉ ｂ ｅ ｒ ｓ ｗｉ ｔ ｈ ｓ ｋ ｉ ｎ ｃ ｏ ｒ ｅ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ｗ ｅ ｒ ｅ ｍａ ｄ ｅ ． Ｍｉ ｃ ｒ ｏ ／ ｎ ａ ｎ ｏ ｆ ｉ ｂ ｅ ｒ ｓ ｗｅ ｒ ｅ
角测试 （ ＷＣ Ａ） 对纤维形貌 、 分子 结构和 亲水性进 行 了表征 。Ｓ Ｅ Ｍ 结 果表 明： Ｅ ＶＯＨ 涂覆后 ， Ｐ Ｌ Ａ 纤维直径 可从约 ７
ｍ 显著减小到约 １ 关 键 词 ； 因两种聚合物 性质 的差异性 ， Ｅ Ｖ ＯＨ 剥 离后 Ｐ Ｌ Ａ 纤 维呈 槽 状 结 构 ， 该 结果被 Ｆ Ｔ － Ｉ Ｒ证 实。
Ｔｈ ｅ ｈ ｙ ｄ ｒ ｏ ｐ ｈ ｉ ｌ ｉ ｃ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｎ ａ ｎ ｏ — ｓ ｃ ａ ｌ ｅ ｆ ｉ ｂ ｅ ｒ ｍａ ｔ ｓ ｗａ ｓ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｚ ｅ ｄ ｂ ｙ ｗａ ｔ ｅ ｒ ｃ ｏ ｎ ｔ ａ ｃ ｔ ａ ｎ ｇ ｌ ｅ（ Ｗ ＣＡ） ．Ｗ ｉ ｔ ｈ ｔ ｈ ｅ Ｓ ＥＭ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ，ｉ ｔ ｗａ ｓ ｐ ｒ ｏ ｖ ｅ ｄ ｔ ｈ ａ ｔ ＰＬ Ａ ｃ ｏ ａ ｔ ｅ ｄ ｗｉ ｔ ｈ ＥＶＯＨ ｈ ａ ｓ ａ ｓ ｉ ｇ ｎ ｉ ｆ ｉ ｃ ａ ｎ ｔ ｅ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｏ ｎ ｄ ｅ ｃ ｒ ｅ ａ ｓ ｉ ｎ ｇ ｆ ｉ ｂ ｅ ｒ ｄ ｉ ａ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ｆ ｒ ｏ ｍ ７ ｍ ｔ ｏ １ ｍ ｏ ｒ ｓ ｏ ． Ｔｈ ｅ ｐ ｒ ｏ ｐ ｅ ｒ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｅ Ｖ０Ｈ ｍｅ ｌ ｔ ｓ ｉ ｓ ｄ ｉ ｆ ｆ ｅ ｒ ｅ ｒ ｎ ｔ ｗｉ ｔ ｈ ｔ ｈ ａ ｔ ｏ ｆ Ｐ ＬＡ ｍｅ ｌ ｔ ｓ 。ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｓ ｉ ｔ ｕ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｓ ｐ ｉ ｎ ｎ ｉ ｎ ｇ ｉ ｓ ｍｕ ｃ ｈ ｍｏ ｒ ｅ
摘 要
制备 了皮芯结构的 Ｐ Ｌ Ａ ／ Ｅ Ｖ ０Ｈ 复合纤维棒 ， 采 用激光熔体 静 电纺丝 法将 纤 维棒 制成微 纳 米纤 维毡 ，
研究了Ｅ Ｖ０Ｈ 涂 覆 对 电纺 纤 维 直径 和 形 貌 的 影 响 。利 用 扫 描 电子 显 微 镜 （ Ｓ Ｅ Ｍ） 、 傅 里 叶 红 外 光谱 （ ｒ ＿ Ｉ Ｒ） 及 水 接 触
ｐ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｅ ｄ ｆ ｒ ｏ ｍ ｔ ｈ ｅ ｓ ｅ ｒ ｏ ｄ － ｌ ｉ ｋ ｅ ｆ ｉ ｂ ｅ ｒ ｓ ｕ ｓ ｉ ｎ ｇ ａ ｌ ａ ｓ ｅ ｒ ｍｅ ｌ ｔ － ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｓ ｐ ｉ ｎ ｎ ｉ ｎ ｇ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ，ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｅ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｓ ｏ ｆ ＥＶＯＨ ｃ ｏ ｍｐ ｏ ｎ ｅ ｎ ｔ ｏ ｎ ｆ ｉ ｂ ｅ ｒ ｓ ｄ ｉ ａ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ａ ｎ ｄ ｍｏ ｒ ｐ ｈ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ｗｅ ｒ ｅ ｄ ｅ ｓ ｃ ｒ ｉ ｂ ｅ ｄ ． Ｔｈ ｅ ｍｉ ｃ ｒ ｏ ｍｏ ｒ ｐ ｈ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｆ ｉ ｂ ｅ ｒ ｓ ｗａ ｓ ｓ ｔ ｕ ｄ ｉ ｅ ｄ ｂ ｙ ｓ ｃ ａ ｎ ｎ ｉ ｎ ｇ ｅ 涂覆后 Ｐ Ｌ Ａ的疏 ７ Ｋ Ｊ ｝ 生 更 明显 。
聚乳 酸／ 乙烯一 乙烯醇共聚物 激光熔体静电纺丝 微纳米纤维
中图分 类号 ： ＴＱ ３ ４ ２ ． ９ ３
文献标识码 ： Ａ
Ｐ ｒ ｅ ｐ ａ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｐ ｏ ｌ ｙ ｌ ａ ｃ ｔ ｉ ｃ ａ ｃ ｉ ｄ ／ Ｐ ｏ ｌ ｙ （ ｅ ｔ ｈ ｙ ｌ ｅ ｎ ｅ － ｃ ｏ － ｖ ｉ ｎ ｙ ｌ ａ ｌ ｃ ｏ ｈ ｏ １ ）ｂ ｙ
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・
９ ０ ・
材料 导报 Ｂ： 研 究篇
２ ０ １ ３年 ５月（ 下） 第２ ７卷 第 ５ 期
激 光熔 体 静 电纺 丝法 制 备 Ｐ Ｌ Ａ／ Ｅ ＶＯＨ 复合 纤 维
王 哲 ， 李秀艳 ， 王娇娜 。 ， 李从举 。
北京 １ ０ ０ ０ ２ ９ ）
（ １ 北京 服装学院材料科学与工程学 院 ， 北京 １ ０ ０ ０ ２ ９ ； ２ 北京服装学 院北京市 服装材料研究 开发与评价重点实验室 ，
Ｌａ ｓ ｅ ｒ Ｍｅ ｌ ｔ — Ｅｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ０ ｓ ｐｉ ｎ ｎｉ ｎｇ
ＷＡ ＮＧ Ｚ ｈ ｅ ， Ｌ Ｉ Ｘｉ ｕ ｙ ａ ｎ ， Ｗ ＡＮＧ Ｊ ｉ ａ ｏ ｎ ａ ， Ｌ Ｉ Ｃ ｏ ｎ ｇ ｊ ｕ ＇
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