静电纺丝技术的研究
静电纺丝技术的影响因素及应用研究综述
静电纺丝技术的影响因素及应用研究综述静电纺丝技术是一种利用高电压将高聚物溶液或熔体喷射到地面或异极上，使高分子物质在电场作用下形成纤维的工艺方法。
这种技术可以制备直径几百纳米的纤维，因此被广泛应用于纺织、过滤、医药、环保等领域。
静电纺丝技术的影响因素包括原料性质、纺丝工艺参数、环境因素等，这些因素对纤维的形貌、尺寸和性能都有显著影响。
本文将对静电纺丝技术的影响因素及应用研究进行综述，以期为相关领域的研究提供参考。
一、影响因素1. 原料性质原料的性质对静电纺丝的纤维形貌和性能有重要影响。
一般来说，溶液浓度、表面张力、导电性等因素都会影响纤维的形态和尺寸。
溶液浓度过高会使得纤维变粗，而表面张力过大则会导致纤维断裂。
在静电纺丝工艺中，需要对原料进行适当的处理和选择，以满足所需的纤维性能要求。
2. 纺丝工艺参数静电纺丝的工艺参数包括电压、流量、喷射距离等，这些参数会直接影响纤维的形貌和尺寸。
一般来说，电压越高，纤维的直径越小，喷射距离越远则会使纤维变粗。
在静电纺丝过程中，需要对工艺参数进行合理调节，以获得所需的纤维形态和尺寸。
3. 环境因素静电纺丝的环境因素对纤维的形态和性能也有一定影响。
温度和湿度会影响纤维的拉伸性能和断裂强度。
在制备纳米纤维时，一般需要在相对较干燥的环境中进行，以减少纤维的断裂和变形。
二、应用研究1. 纺织应用静电纺丝技术可以制备直径几百纳米的纤维，因此在纺织领域有广泛应用。
利用静电纺丝技术可以制备纳米纤维布料，具有较好的透气性和过滤性能，可以用于防护服、口罩等领域。
2. 医药应用3. 环保应用静电纺丝技术可以制备高效过滤材料，具有较好的分离效果和稳定性，可用于环境污染物的捕捉和分离。
利用静电纺丝技术可以制备纳米纤维滤膜，具有较高的比表面积和孔隙率，可用于废水处理、空气净化等领域。
静电纺丝技术是一种重要的纳米材料制备方法，具有广泛的应用前景。
在静电纺丝技术的研究和应用中，需要重点关注原料性质、工艺参数和环境因素对纤维的影响，以提高纤维的形态和性能。
静电纺丝技术的研究及其应用前景
静电纺丝技术的研究及其应用前景静电纺丝，又称为电纺或电喷丝，是一种高效的聚合物加工技术。
该技术利用静电作用将溶解或熔融的聚合物拉出细丝，形成纤维织物。
静电纺丝技术具有高效、环保和简便等优点，被广泛应用于纺织、医疗、建筑和能源等领域。
这篇文章将说明静电纺丝技术的研究进展和应用前景。
一、静电纺丝技术的研究进展静电纺丝技术最早是由杜邦公司的V.B.吉伦等人在1934年发明的。
随着人们对纤维材料性能和纺织加工工艺需求的不断提高，静电纺丝技术也得到了广泛的研究。
目前，静电纺丝技术的研究主要集中在两个方面：一是改善纤维品质，二是提高工艺效率。
1. 改善纤维品质静电纺丝组合机构的优化是改善纤维品质的重要手段。
一些研究人员通过改变电场形状、控制溶液流速和温度等手段，使它们更好地适应静电纺丝。
此外，通过控制纺丝过程中溶液中聚合物的浓度和粘度，或者加入其他化合物，还可以改善纤维的物理性能、光学性能和表面活性。
2. 提高工艺效率静电纺丝技术的工艺效率主要取决于喷嘴的制作和工艺条件的控制。
研究人员通过选择不同的喷嘴材料、改变喷嘴形状和大小，或者改变加热温度和电压条件，使得喷射速度和纤维直径更加稳定，丝线连续性更好，从而提高了纤维的产量和生产效率。
二、静电纺丝技术的应用前景静电纺丝技术作为一种高效的纺织加工技术，不仅具有广泛的应用前景，而且有着巨大的发展潜力。
1. 纺织静电纺丝技术可以用于制备各种纤维材料。
目前，已经有很多研究人员对多孔材料、高分子纳米纤维和智能纤维等领域进行了研究。
这些材料有着广泛的应用，比如用于过滤、分离和传感器等领域。
2. 医疗静电纺丝技术可以用于制备医用材料，比如医用纳米纤维膜、医用绷带和人工血管等。
这些材料具有高度的生物相容性和良好的渗透性，可以大大提高医疗治疗效果。
3. 建筑静电纺丝技术可以用于制备建筑材料，比如健康气息墙的制备、建筑保温材料和建筑防水材料等。
这些材料具有良好的防水、防火性能，并且能够吸附有害气体和减少空气污染等。
静电纺丝技术及其应用研究
静电纺丝技术及其应用研究一、引言静电纺丝技术是一种利用电荷激发聚合物液体变成细纤维的方法，由于其简单、高效、低成本等优势，在纺织、生物医学、能源领域等得到广泛应用和研究。
本文将从静电纺丝技术的原理、纺丝过程、纤维特性以及应用领域等方面进行深入探讨。
二、静电纺丝技术的原理与纤维形成机制静电纺丝技术利用电荷作用将聚合物液体通过纺丝喷嘴喷射到基底上，通过电荷相互作用来形成纤维。
在电场的作用下，聚合物溶液中的分子会受到电荷的影响而变形，聚合物链会被电荷排斥并随之形成纤维。
纤维的直径和形状可以通过控制喷嘴距离、电压、液体流速等参数进行调节。
三、静电纺丝技术的纺丝过程静电纺丝技术的纺丝过程主要包括聚合物溶液的制备、喷丝装置的设计以及纤维收集等步骤。
首先，将聚合物溶解在适当的溶剂中制备成溶液。
接着，通过高压泵将聚合物溶液推送至喷嘴，在喷嘴的作用下形成细纤维，并通过电荷作用使纤维凝固。
最后，通过电极或转盘等方式将纤维收集起来。
四、静电纺丝技术的纤维特性静电纺丝技术制备的纤维具有许多独特的特性。
首先，纤维直径可调节，从几纳米到几百微米都可以制备。
其次，纤维表面光滑，纤维之间结构紧密，具有较高的比表面积。
此外，静电纺丝技术还可以制备多孔性纤维，具有较好的机械性能和生物相容性。
五、静电纺丝技术在纺织领域的应用研究静电纺丝技术在纺织领域有着广泛的应用。
例如，利用静电纺丝技术可以制备出纳米纤维膜，用于制备高性能滤料、阻燃材料等。
此外，静电纺丝技术还可以制备出具有特殊功能的纤维，如抗菌纤维、防紫外线纤维等。
此外，在服装领域，静电纺丝技术还可以制备出具有高透气性和柔软度的纤维，提升穿着的舒适性。
六、静电纺丝技术在生物医学领域的应用研究静电纺丝技术在生物医学领域也有着广泛的应用。
例如，利用静电纺丝技术可以制备出纳米纤维支架，用于组织工程和药物释放等。
此外，静电纺丝技术还可以制备出具有控释功能的纤维载体，用于缓释药物。
此外，在伤口敷料和人工皮肤的制备中，静电纺丝技术也发挥了重要作用。
静电纺织技术实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的本次实验旨在探究静电在纺织品中的产生机理，了解静电对纺织品的影响，并通过实验验证抗静电技术的有效性。
通过实验，我们希望掌握以下内容：1. 纺织品静电的产生原因及机理；2. 静电对纺织品的影响；3. 抗静电技术的应用及其效果。
二、实验材料与设备1. 实验材料：- 纺织品样品：棉、涤纶、腈纶等不同材质的纺织品；- 抗静电剂；- 摩擦装置；- 静电测试仪；- 温湿度计；- 电子秤。
2. 实验设备：- 摩擦试验机；- 洗涤机；- 烘干机；- 抗静电处理设备。
三、实验方法与步骤1. 静电产生实验：- 将不同材质的纺织品样品分别放置在摩擦试验机上；- 通过摩擦试验机模拟实际使用过程中产生的摩擦，记录静电电压值；- 对比不同材质的纺织品样品在摩擦过程中的静电电压。
2. 静电影响实验：- 将不同材质的纺织品样品分别进行洗涤、烘干处理；- 测试洗涤、烘干前后样品的静电电压；- 观察洗涤、烘干对样品静电电压的影响。
3. 抗静电处理实验：- 将抗静电剂均匀喷洒在纺织品样品上；- 通过抗静电处理设备对样品进行烘干；- 测试处理前后样品的静电电压；- 对比处理前后样品的静电电压变化。
4. 静电测试与对比：- 使用静电测试仪分别测试不同材质、不同处理方式的纺织品样品的静电电压； - 对比不同样品的静电电压，分析静电对纺织品的影响。
四、实验结果与分析1. 静电产生实验结果：- 棉质纺织品在摩擦过程中产生的静电电压较低；- 涤纶、腈纶等合成纤维在摩擦过程中产生的静电电压较高。
2. 静电影响实验结果：- 洗涤、烘干处理可以降低纺织品样品的静电电压；- 洗涤、烘干对棉质样品的静电电压降低效果较好，对合成纤维样品的静电电压降低效果较差。
3. 抗静电处理实验结果：- 抗静电处理可以有效降低纺织品样品的静电电压；- 处理后的样品静电电压明显低于未处理样品。
4. 静电测试与对比结果：- 棉质样品在抗静电处理后静电电压降低明显；- 涤纶、腈纶等合成纤维样品在抗静电处理后静电电压降低效果较好。
静电纺丝技术在制备纳米材料方面的应用研究
静电纺丝技术在制备纳米材料方面的应用研究近年来，随着科技的进步，人们对材料的研究也日益深入。
特别是对于纳米材料，其具有极高的比表面积和优异的物理和化学特性，因此在生物医药、化学工业、电子信息等领域中的应用越来越广泛。
而静电纺丝技术作为制备纳米材料的一种新颖方法，吸引了越来越多科学家的关注。
本文将探讨静电纺丝技术在制备纳米材料方面的应用研究。
1. 静电纺丝技术的基本原理静电纺丝技术是一种制备纳米材料的简易和低成本方法。
其基本原理是通过高电场作用下的静电纺丝，将溶液中的聚合物或其他化学物质喷出，形成纤维状态从而得到纳米级的材料。
静电纺丝技术可分为两类：一类是溶液基静电纺丝技术，一类是熔融基静电纺丝技术。
2. 静电纺丝技术在制备纳米材料中的应用2.1 纺丝纤维的形态控制静电纺丝技术具有较好的纤维形态控制能力，可通过改变纤维的形态、直径等参数来调节材料性能。
例如，通过调节电场强度和纺丝距离，可以制备出不同直径、不同形状的纤维，进而影响材料的力学性质、热学性质、光学性质等。
2.2 纳米材料的制备静电纺丝技术在制备纳米材料方面具有很强的优势。
由于静电纺丝技术制备的纤维直径可以控制在几十纳米至几微米的尺度，因此可以制备出纳米级物质，如纳米颗粒、纳米线、纳米片等各种形式的纳米材料。
2.3 生物医学应用纳米材料在生物医学领域中具有广泛的应用，如药物传输、组织工程和诊断成像等。
静电纺丝技术制备的纳米材料具有良好的生物相容性和药物载荷能力，能够用于药物缓释和组织修复。
3. 静电纺丝技术的未来发展未来，静电纺丝技术仍将是一种热门的制备纳米材料的方法。
近年来，一些新型静电纺丝器件的研发也在不断发展，如高速旋转静电纺丝、纳米打印等技术，这些技术的发展将进一步提高静电纺丝技术的精度和效率。
综上所述，静电纺丝技术是一种重要的制备纳米材料的新方法，其应用前景广阔，对于生物和化工等领域具有重要意义。
随着科技的不断进步，静电纺丝技术也将得到更深入的研究和发展。
静电纺丝技术制备纳米纤维膜研究
静电纺丝技术制备纳米纤维膜研究纳米材料在科技领域有着广泛应用，其中纳米纤维膜是一种重要的纳米材料。
静电纺丝技术是制备纳米纤维膜的一种常见方法，下面将详细介绍静电纺丝技术制备纳米纤维膜的原理、优势和应用。
一、静电纺丝技术的原理静电纺丝技术又称为电纺法、纺织电晕法等，是一种制备高分子材料纳米纤维膜的方法。
该技术使用高压电场使稀溶液产生强烈的电荷，经过过度拉伸后会产生电极化、沉积和电晕等现象，最终将溶液转变为具有纳米级直径的纤维。
静电纺丝技术的制备过程主要分为三个步骤：①将高分子溶解于有机溶剂中，制备出高分子稀溶液；②通过静电势场，将稀溶液产生电极化和增加表面能；③将带电的液滴通过冷凝作用凝聚成为纳米纤维膜。
二、静电纺丝技术的优势（1）高纳米纤维膜产量：静电纺丝技术可以同时制备多个纳米纤维膜，可大幅提高产量。
（2）低成本、高效率：静电纺丝技术制备的纳米纤维膜采用的有机溶剂可以再生利用，不仅成本低，而且制备速度非常快。
（3）纳米纤维膜直径可调：可以通过调节静电场、流量、距离和喷嘴的直径等参数，控制纳米纤维膜的大小，进一步优化纳米纤维膜的性质。
三、静电纺丝技术的应用（1）纳米滤膜：静电纺丝技术可以制备出高效纳米滤膜，例如空气过滤器和水处理过滤器等。
（2）纳米材料：纳米纤维膜可以用于制备纳米材料，例如非常完美的是一簇具有纤维维度的SiO2微晶。
（3）医用纱线：静电纺丝技术可以制备含有药物的医用纱线，用于缓释药物，使药物更加高效和准确。
总之，静电纺丝技术作为制备纳米纤维膜的一种常见方法，具有优越性能，并有着广泛的应用前景。
在未来的生产和科研中，这种技术将大大促进纳米材料的发展和应用。
静电纺丝技术制备纳米纤维材料的研究
静电纺丝技术制备纳米纤维材料的研究随着科学技术的发展，纳米材料已经成为了一个重要的研究领域。
而其中，纳米纤维材料的制备技术也成为了纳米科技研究中的一个重要领域。
静电纺丝技术作为一种先进的纳米纤维材料制备技术，其制备的纳米纤维材料广泛应用在各个领域，如生物医学、环境保护和能源材料等领域。
一、静电纺丝技术的原理与过程静电纺丝技术是利用静电力和表面张力将高分子溶液或熔融物在高电场下的电荷作用下进行拉丝成纤维。
在高电场下，液体表面张力对于电场的效应会产生剥离力，而相互作用较弱的分子会在电场力的作用下被拉伸成纤维形状，产生纳米纤维材料。
静电纺丝技术的整个过程包括物料预处理、电极设计、高电压电场设置、喷丝电极喷液和纤维成形过程。
通常情况下，静电纺丝技术需要一个能够提供高电压的电源和一个线圈，以及能够喷液的电极。
液体从电极中喷出，并在电场的作用下生成纳米纤维材料。
静电纺丝技术的优点在于：可以制备高比表面积、高孔隙率和高表面活性的纳米纤维膜，可以用于材料性能的调整和优化。
二、静电纺丝技术制备纳米纤维材料在生物医学中的应用1. 纳米纤维支架静电纺丝技术制备的纳米纤维支架被广泛应用于人工血管、人造骨的制备等领域。
纳米纤维支架具有良好的生物相容性和力学性能，能够促进细胞分裂和细胞增殖，从而促进组织生长和恢复。
2. 组织构建材料静电纺丝技术能够制备出精细的纳米纤维纺织品，这些纳米纤维纺织品可以被用于构建人工组织、生物芯片等生物医学领域的应用。
三、静电纺丝技术制备纳米纤维材料在环境保护中的应用1. 空气净化材料利用静电纺丝技术制备的纳米纤维材料可以被应用于空气污染治理中。
通过建立一些纤维过滤织物，可以有效地实现对空气中挥发性有机物（VOCs）和颗粒物的过滤和除去，达到净化空气和改善空气质量的目的。
2. 水净化材料静电纺丝技术可以制备出超细的纳米纤维膜，这些膜可以被广泛应用于水净化中。
纳米纤维膜的微孔结构可以有效地过滤水中的大分子杂质和细菌等微生物，从而得到更清洁、更安全的水源。
静电纺丝技术制备纳米纤维的实践与研究
静电纺丝技术制备纳米纤维的实践与研究近年来，随着科技的发展和人类对新材料需求的不断增加，制备出具有优异性能的新材料成为了学术界和工业界研究的热点。
其中，纳米纤维是一种常见的新材料，因其独特的物理、化学、生物学等性质，被广泛应用于医学、电子、能源、环保等领域。
静电纺丝技术是制备纳米纤维常用的一种方法。
本文将对静电纺丝技术制备纳米纤维的实践与研究进行介绍。
一、静电纺丝技术概述静电纺丝技术是利用高电场的作用下，将高分子溶液或熔体从给定的毛细孔中顺利流出，在电场的作用下瞬间成为纳米级的连续纤维。
该技术具有简单、易于操作、成本低廉、制备出来的纳米纤维分散性好、比表面积大、孔隙结构和多孔性好等优点，很适合用于纳米纤维材料的制备。
二、实践应用1.医学领域静电纺丝技术制备的纳米纤维在医学领域中有着广泛的应用。
利用静电纺丝技术制备的生物可降解材料，如聚乳酸、聚酯等高分子材料，可用于制备修复膜、人工皮肤等医学材料。
同时，利用静电纺丝技术制备的纳米纤维膜还可以作为药物释放系统，以帮助治疗癌症、感染和其他疾病。
此外，静电纺丝技术还可以制备出具有抗菌、抗炎、促进愈合力等特性的纳米纤维材料，可以用于医疗用品的生产。
2.环境保护领域利用静电纺丝技术制备的纳米纤维，在环保领域中也有着重要的应用。
静电纺丝技术制备的高性能纳米纤维可以用于处理污染水和空气等，可制备出高效的吸附材料，如滤纸、空气过滤器、饮水管道等。
此外，纳米纤维材料还可以应用于纳米复合材料、防护材料、热障涂层等方面，降低了环境污染，提升了环保水平。
3.能源领域利用静电纺丝技术制备的纳米纤维在能源领域中也有着广泛的应用。
静电纺丝技术制备的纳米纤维材料可以应用于制备电池、超级电容器、太阳能电池等材料，具有良好的性能。
三、静电纺丝技术的研究进展静电纺丝技术制备纳米纤维的研究已经成为炙手可热的领域，许多研究者对其进行了深入的研究和探讨。
1.高性能材料制备研究者们开始探索利用静电纺丝技术制备出高性能材料。
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TiO2纳米纤维薄膜的制备及其光催化研究杭州师范大学材料与化学化工学院应化081班应用化学专业林洁指导老师：叶映雪摘要二氧化钛是对光催化非常有用的最好半导体光催化剂中的一种。
在这篇文献中，我们通过快速淬灭的静电纺丝处理过程来制备二氧化钛纳米纤维薄膜。
制备的薄膜由连续的并且多孔的锐钛矿二氧化钛纳米纤维组成，该纳米纤维的直径大小为60-115nm。
同时，我们得到了一种最佳的淬灭方法。
光催化测量研究表明，锐钛矿TiO2纳米纤维薄膜的光催化效率为72%，这远远高于锐钛矿TiO2薄膜的光催化效率（44%）。
我们认为，大的而且特殊的表面积大大地提高了光催化反应性能，同时，较好的形状保留特性使其具有了很好的恢复性和实用性能。
在这里，我们将讨论其对环境净化的潜在应用。
关键词纤维技术静电纺丝纳米材料纳米纤维光催化活性1.引言由于二氧化钛具有很高的光活性、久耐光性、化学和生物惰性、机械稳固性和价格低廉等优点，其过去常常被认为是可作为光催化[1]的最好半导体光催化剂中的一种。
由于光催化反应主要发生在催化剂的表面，高的表面积和体积比对于增加分解速率具有非常重要的意义。
TiO2纳米粒子和纳米晶状薄膜已经展示了非常高的光催化活性[2,3]。
就这些形式的TiO2而言，虽然已经取得了很大进展，但是纳米粉末具有很低的恢复性和回收利用性限制，纳米薄膜具有很小的接触面积，故此将其用于商业用途还存在着很大瓶颈。
纳米纤维有望解决这些问题，因为其结合了纳米粉末和薄膜两者的特点，如连续性和容易制备成多孔透气的纳米纤维薄膜，同时又是由纳米晶体构成的[4]。
然而，据我们所知，先前的研究主要聚焦于利用静电纺丝制备技术制备TiO2纳米纤维[5,6]，虽然在250nm TiO2纤维[16]方面已经做了很多工作，但是对于直径小于100nm的TiO2纳米纤维的光催化性质却只有非常少的经验研究。
制备TiO2纳米粉末[7,8]\、纳米管[9]和纳米线[10]的方法有很多种，但是用于制备TiO2纳米纤维却仅仅只有几种，如静电纺丝技术[5]\、水热法[11]等等。
其中，静电纺丝技术可用于制备直径从几十到几百纳米[12]连续变化的纤维方面，而且已经成为了一种成熟的方法，从而很容易得到用于水净化的多孔透水纳米纤维薄膜。
在这篇文献中，通过使用快速淬灭过程的静电纺丝处理技术以制备TiO2纳米纤维纤维薄膜。
包括快速淬灭过程在内的制备参数已经被有系统地放大到了最大。
我们已经制得了纯锐钛矿晶体且直径为50—200nm的TiO2纳米纤维。
同时，我们对采用静电纺丝技术制备的纳米纤维薄膜和CVD制备的薄膜的光催化性能进行了比较。
采用静电纺丝技术制备的纳米结构在Rhodamine B的光减反应中展现了非常好的光催化活性。
之后，我们分别讨论了各自的光催化反应机理。
此外，TiO2纳米纤维薄膜的潜在光催化应用也会被介绍到。
2.实验研究在参考[4]中，有对静电纺丝技术设备的介绍。
将0.3g高分子量的聚乙烯基吡咯烷酮（PVP）（Aldrich，Mw~1300000）、7g乙醇、3gTi(OC4H9)4（Aldrich）加入到以乙酰基丙酮作为络合剂的6g乙醇中，得到一混合溶液。
用磁力搅拌器搅拌1~2h。
接着，将得到的前导溶液快速地装载到一个装有不锈钢针头的塑料针筒中。
使用针筒的抽吸能力以控制装载速度。
把一片磨过的铝箔（2.5g）放在针头尖处下5cm的位置，以连接纳米纤维。
在静电纺丝过程后，将纤维片在350-550℃的环境中淬灭，从而得到了锐钛矿TiO2纳米纤维薄膜。
采用热重分析和微分热学分析（TG—DTA）方法对纺丝纤维片进行检测，以获得一个最高的快速淬灭方式。
并使用扫描电子显微镜（SEM）观察纳米纤维的形态，同时用Rigaku D/2550衍射器（Cu Kα辐射）记录下纳米纤维的X-射线衍射图案。
光催化活性估测过程与参考文献[13]所描述的相似。
在黑暗条件下，把一片面积为10.0×10.0mm2、重量为20.0mg的TiO 2纳米纤维薄膜放入Rhodamine B溶液中15min，以达到吸附—解析平衡。
之后，在紫外灯下照射2h。
在UV处理过程之前，需要将分散在溶液中的纤维通过离心的方法进行分离。
最后，从反应混合溶液中取出几毫升液体，并装载到一个UV—vis光谱仪（UV—1601，Rigaku，Japan）容器中。
通过比对该Rhodamine B溶液和最初Rhodamine B溶液在550nm处特征吸收峰强度，其相应的浓度就可以被测定。
此外，我们还使用了同样的光催化测量条件，将以大气压CVD（APCVD）方法[14]制备的TiO2样品和同样面积且均约为20.0mg的TiO2纳米纤维薄膜（10.0×10.0mm2）进行了比较。
3.结论与讨论Fig. 1显示了PVP/Ti(OC4H9)4的热重和微分热学分析结果。
其中包括三个热重分析步骤。
第一个步是一个71.2—110℃的升温过程，大约有15%的重量损失，这是由于表面上的吸收水分和有机物质的蒸发引起的。
第二步是300.5-318.3℃的变温过程，大约有36.9%的重量损失，并且伴随着在DTA曲线上一个强的正吸收峰出现（332.1℃）。
这可能是由于PVP侧链与其他有机物质的分解以及从无定形TiO2变成锐钛矿形TiO2的晶形转变引起的。
第三步的温度大约保持在435.3℃，其中有30.4%的重量损失，在DTA曲线上呈现出一个强的正的热吸收峰，这是由于PVP主体链的进一步分解和从TiO2进一步变成锐钛矿形TiO2的晶形转变引起的。
当温度高于435.3℃时，没有出现重量损失，这一现象表明由有机成分减少导致的重量减少的终止。
根据TG-DTA的结果可以得出结论，快速淬灭的过程设计应是（90℃0.5h+310℃1.5h+430℃1.5h），并控制升温速度为150℃/h。
Fig. 1 PVP/ Ti(OC4H9)4的TG—DTA曲线（嵌入物：绿色静电纺丝纤维）。
Fig. 2显示了TiO2纳米纤维薄膜的典型SEM图片。
这些纤维形成大面积的统一且连续的一层，其中绿色的纤维薄膜的直径有5cm（如Fig. 1所示），最大的淬灭薄膜达到了4cm2且没有一点裂缝。
根据Fig. 2（上）所显示的EDS图案可知，只有钛元素和氧元素被检测到，这就表明淬灭过程已经将C和H杂质从纤维薄膜样品中去除。
Fig.2（下）中嵌着的SEM图片显示了个别淬灭且直径为65nm的TiO2纳米纤维膜。
根据高放大率图片计算可得，每100根纳米纤维的的平均直径为90±25nm。
PVP/ Ti(OC4H9)4的绿色纤维的平均直径大约150±30nm。
引起空间上的减少的原因是，从TG-GTA曲线中可知，在淬灭过程中，绿色纳米纤维损失了PVP和其他有机物质，同时，TiO2的晶形也发生了转变。
这张较高分辨率的SEM图片还显示，TiO2纳米纤维具有多孔透气结构的光催化特性。
Fig. 2. TiO2纳米纤维薄膜（a）、嵌入EDS图形的淬灭薄膜（上）和单个TiO2纳米纤维（下）的SEM图片。
Fig. 3. TiO2纳米纤维薄膜在淬灭前后的XRD图形。
Fig. 3显示了纳米纤维薄膜样品淬灭前后的XRD图像。
很显然，最初的纤维薄膜是一个无定形相。
在淬灭过程之后，出现了锐钛矿形TiO2的所有峰。
因此，可以确认，这是纯净锐钛矿形的透明TiO2物质，其完美晶面为101。
以550nm作为Rhodamine B的UV-vis光谱特征峰的标准高度，可以比较出锐钛矿形TiO2纳米纤维薄膜和以APCVD制备的TiO2膜的光催化活性大小。
为了得到一个定量的比较，我们把APCVD制备的TiO2膜作为导向样品，这一样品的表面积为10.0×10.0mm2，重量为20.0mg。
之后再准备一片同样面积（10.0×10.0mm2）且相同质量（20.0mg）的TiO2纳米纤维薄膜。
在相同外界条件下，用紫外光照射2h，就可以定量地估算出以上两种样品的光催化活性。
从Fig. 4可知，和APCVD制备的TiO2样品相比，锐钛矿形TiO2纳米纤维薄膜的光催化活性要高很多。
根据计算，APCVD制备的TiO2膜的效率为44%，静电纺丝处理得到的TiO2纳米纤维薄膜为72%。
Fig.4.UV-vis光谱中对高度为550nmRhodamine B特征吸收峰的比较，样品有：（a）纯Rhodamine B溶液；（b）APCVD制备的TiO2膜；（c）锐钛矿形TiO2纳米纤维薄膜。
因为静电纺丝纳米纤维的表面积比薄膜大将近1-2倍[15]，且纳米纤维又具有多孔透气结构，TiO2纳米纤维薄膜的Rhodamine B表面吸收比TiO2膜提高很多。
在紫外光的照射下，TiO2纳米纤维薄膜形成了电子—孔洞配对，由于迁移长度短较，该电子—孔洞配对很容易转移到纤维的表面。
此时，电子就把氧气转化成水，光引发的孔洞可能将表面OH基团首先氧化成氢氧根离子，即就是氧化了吸附在纳米纤维表面的Rhodamine B。
可以得出结论，我们已经制得的TiO2纳米纤维薄膜由于存在很大且特殊的表面和光催化活性，与APCVD制得的TiO2膜相比，其光催化能力提高了很大。
此外，从光催化应用方面来看，由大量直径为50-200nm的TiO2纳米纤维交织的TiO2纳米纤维薄膜材料同样具有很好的形状保留特性，这尤其是在有关污水和大气等环境净化领域非常有用。
4.结论采用快速淬灭的静电纺丝技术可以制备得到TiO2纳米纤维薄膜。
我们得到了一个最好的快速淬灭方案：90℃ 0.5 h+310℃1.5 h+430℃1.5 h。
一致且连续的大面积TiO2纳米纤维可以通过高温淬灭处理得到。
我们还确认了纯净锐钛矿形的透明TiO2物质，其完美晶面为101。
我们以高度550nm作为Rhodamine B的UV-vis光谱特征峰做出了比较，可以得出结论，纤维薄膜的光催化活性为72%，这要比APCVD膜（44%）高出很多。
TiO2纳米纤维薄膜具有很大且特殊的表面积以及很好的形状保留特性，所以其光催化性能在有关污水和空气等环境净化领域具有广的应用前景。
鸣谢感谢中国国家自然科学基金会给我们提供的资金支持（No.50772098）。
注：此文译自Xiwen Zhang, Shiyou Xu, Gaorong Han, Fabrication and photocatalytic activity of TiO2 nanofiber membrane, Materials Letters, 2009, 63: 1761-1763。
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