納米纖維制備與應(yīng)用

納米纖維制備與應(yīng)用第1頁(yè)目錄1234納米纖維制備納米纖維納米纖維研究進(jìn)展納米纖維應(yīng)用第2頁(yè)1納米纖維直徑為納米尺度而長(zhǎng)度較大線(xiàn)狀材料，廣義上講包括纖維直徑為納米量級(jí)超細(xì)纖維，還包括將納米顆粒填充到一般纖維中對(duì)其進(jìn)行改性纖維。表面效應(yīng)小尺寸效應(yīng)量子尺寸效應(yīng)宏觀(guān)量子陽(yáng)隧道效應(yīng)第3頁(yè)1納米纖維直徑為納米尺度而長(zhǎng)度較大線(xiàn)狀材料，廣義上講包括纖維直徑為納米量級(jí)超細(xì)纖維，還包括將納米顆粒填充到一般纖維中對(duì)其進(jìn)行改性纖維。每單位質(zhì)量納米纖維材料有非常大表面區(qū)域、非常高縱橫比和仿生學(xué)方面潛力——這使得它在大范圍應(yīng)用上很有吸引力，包括高性能過(guò)濾器、特殊功能織物和醫(yī)療應(yīng)用如包扎、組織工程學(xué)及其衍生科學(xué)應(yīng)用上。第4頁(yè)22納米纖維制備分子技術(shù)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(fā)覺(jué)一種碳構(gòu)造，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(jié)實(shí)。碳納米管作為一維材料，重量輕，六邊形構(gòu)造連接完美，具有許多異常力學(xué)、電學(xué)和化學(xué)性能。將來(lái)或?qū)⒊蔀樾虏牧项I(lǐng)域市場(chǎng)上新熱點(diǎn)。第5頁(yè)2納米纖維制備生物制備法：利用細(xì)菌培養(yǎng)出愈加細(xì)小纖維素。中國(guó)科學(xué)家由木醋桿菌合成納米級(jí)纖維素不含木質(zhì)素，結(jié)晶度高，聚合度高，分子取向好，具有優(yōu)良機(jī)械性能。第6頁(yè)2納米纖維制備靜電紡絲首先將聚合物溶液或熔體帶上幾千至上萬(wàn)伏高壓靜電，帶電聚合物液滴在電場(chǎng)力作用下在毛細(xì)管Taylor錐頂點(diǎn)被加速。當(dāng)電場(chǎng)力足夠大時(shí)，聚合物液滴克服表面張力形成噴射細(xì)流。細(xì)流在噴射過(guò)程中溶劑蒸發(fā)或固化，最后落在接收裝置上，形成類(lèi)似非織造布狀纖維氈。在靜電紡絲過(guò)程中，液滴一般具有一定靜電壓并處于一種電場(chǎng)當(dāng)中，因此，當(dāng)射流從毛細(xì)管末端向接收裝置運(yùn)動(dòng)時(shí)，都會(huì)出現(xiàn)加速現(xiàn)象，從而造成了射流在電場(chǎng)中拉伸。第7頁(yè)2納米纖維制備靜電紡絲高分子流體靜電霧化特殊形式，此時(shí)霧化分裂出物質(zhì)不是微小液滴，而是聚合物微小射流，能夠運(yùn)行相稱(chēng)長(zhǎng)距離，最后固化成纖維。第8頁(yè)3納米纖維應(yīng)用目前國(guó)內(nèi)新開(kāi)發(fā)納米纖維如納米層狀銀系無(wú)機(jī)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(yī)療、服裝面料以及能源等領(lǐng)域。第9頁(yè)3納米纖維在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用納米纖維直徑不大于細(xì)胞，能夠模擬天然細(xì)胞外基質(zhì)構(gòu)造和生物功能某些電紡原料具有較好生物相容性及可降解性，可作為載體進(jìn)入人體，并容易被吸?。患又o電紡納米纖維尚有大比表面積、孔隙率等優(yōu)良特性，因此，其在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域引發(fā)了研究者連續(xù)關(guān)注，并已在藥品控釋、創(chuàng)傷修復(fù)、生物組織工程等方面得到了較好應(yīng)用。第10頁(yè)3納米纖維在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用包扎縫適用生物醫(yī)學(xué)膠布可吸取襯墊術(shù)后預(yù)防粘合劑藥品釋放材料纖維加固合成材料組織工程學(xué)基礎(chǔ)設(shè)備第11頁(yè)3納米纖維應(yīng)用—過(guò)濾材料纖維過(guò)濾材料過(guò)濾效率會(huì)伴隨纖維直徑減少而提升，因而，減少纖維直徑成為提升纖維濾材過(guò)濾性能一種有效辦法。通過(guò)靜電紡納米纖維除直徑小之外，還具有孔徑小、孔隙率高、纖維均一性好等長(zhǎng)處，使其在氣體過(guò)濾、液體過(guò)濾及個(gè)體防護(hù)等領(lǐng)域體現(xiàn)出巨大應(yīng)用潛力。第12頁(yè)3納米纖維應(yīng)用靜電紡纖維能夠有效調(diào)控纖維精細(xì)構(gòu)造，結(jié)合低表面能物質(zhì)，可取得具有超疏水性能材料，并有望應(yīng)用于船舶外殼、輸油管道內(nèi)壁、高層玻璃、汽車(chē)玻璃等。不過(guò)靜電紡纖維材料若要實(shí)目前上述自清潔領(lǐng)域應(yīng)用，必須提升其強(qiáng)力、耐磨性以及纖維膜材料與基體材料結(jié)合牢度等。第13頁(yè)3納米纖維應(yīng)用具有納米構(gòu)造催化劑顆粒容易團(tuán)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，同步也可發(fā)揮聚合物載體柔韌性和易操作性，還能夠利用催化材料和聚合物微納米尺寸表面復(fù)合產(chǎn)生較強(qiáng)協(xié)同效應(yīng)，提升催化效能。第14頁(yè)3納米纖維應(yīng)用靜電紡納米纖維具有較高比表面積和孔隙率，可增大傳感材料與被檢測(cè)物作用區(qū)域，有望大幅度提升傳感器性能。另外，靜電紡納米纖維還可用于能源、光電、食品工程等領(lǐng)域。第15頁(yè)4納米纖維研究進(jìn)展日本國(guó)立材料科學(xué)研究所使用乙烯醇共聚物和沸石發(fā)明了一種納米纖維濾膜，能夠安裝在血液凈化產(chǎn)品中，綁定在病人肩膀上以此來(lái)替代血液透析。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(yùn)輸，擁有類(lèi)似于篩網(wǎng)過(guò)濾能力。第16頁(yè)4重慶醫(yī)科大學(xué)從屬第一醫(yī)院神經(jīng)外科研究人員探討不一樣拓?fù)錁?gòu)造聚甲基丙烯酸甲酯（polymethylmethacrylate，PMMA）電紡納米纖維對(duì)于PC12細(xì)胞神經(jīng)突生長(zhǎng)能力及生長(zhǎng)方向影響。研究指出，有序電紡納米纖維具有作為神經(jīng)損傷后植入性細(xì)胞支架潛力。納米纖維研究進(jìn)展第17頁(yè)4納米纖維研究進(jìn)展江西先材納米纖維科技有限公司世界首創(chuàng)PI納米纖維電池隔閡技術(shù)已完成試驗(yàn)室研發(fā)階段，正式進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化。在保持電池容量不變前提下，該技術(shù)產(chǎn)品將充放電電流提升4倍，電池循環(huán)壽命提升7倍以上。另外，這種新型隔閡能耐530℃高溫，這使得汽車(chē)劇烈碰撞造成電池隔閡穿孔時(shí)，也不會(huì)使溫度失控引發(fā)電池爆炸起火。第18頁(yè)上海復(fù)旦大學(xué)先進(jìn)材料試驗(yàn)室成功研制出一種新型能源器件——取向碳納米管纖維?；谶@一技術(shù)制造新型太陽(yáng)能纖維電池，使人們隨時(shí)隨處、高效使用太陽(yáng)能夢(mèng)想有望成為現(xiàn)實(shí)。將來(lái)人們穿在身上衣服、戴