基本信息
- 项目名称：
- 基于液膜分裂制备纳米纤维的研究
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 能源化工
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 基于液膜分裂制备纳米纤维的研究
- 详细介绍：
- 基于液膜分裂制备纳米纤维的研究
作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 目的： 探索利用高分子液膜在静电场条件下爆破分裂以提高静电纺纳米纤维产量的条件和有关机理，为静电纺纳米纤维的批量化生产提供实验基础及理论依据。 基本思路： 以高分子溶液为纺丝液，在气泡静电纺丝实验装置上研究工艺参数（如应用电压）和溶液性能对纳米纤维直径、形貌和产量的影响，并建立纺丝过程的数学模型。
科学性、先进性及独特之处
- 本课题以大尺寸空心泰勒锥（高分子液膜）代替传统静电纺丝工艺中的实心泰勒锥（小液滴），实现纳米纤维生产，并建立相关数学模型对有关机理进行解释，在研究方法和内容上均有创新。
应用价值和现实意义
- 为PVA的气泡静电纺丝提供了一组最优工艺参数，使得纺得的纳米纤维具有一致的直径分布，并且其直径是中等纺丝距离下最细的。为静电纺纳米纤维的批量生产提供了实验基础。
学术论文摘要
- 研究了气泡静电纺丝过程中工艺参数和溶液性能等对纳米纤维直径、形貌和产量等的影响，并对纺丝工艺进行了优化设计，为气泡静电纺纳米纤维的制备提供实验基础。 Using orthogonal design in optimizing parameters for bubble electrospinning of polyvinyl alcohol (PVA) nanofibers, Applied Mechanics and Materials Vols. 29-32 (2010) pp 1943-1947.
获奖情况
- 无
鉴定结果
- 将被EI收录
参考文献
- [1] Ji-Huan He, Yong Liu,Lu-Feng Mo, Yu-Qin Wanand Lan Xu，Electrospun Nanofibres and theirApplications，Smithers, 2008. [2] Yong Liu，Ji-HuanHe，Bubble Electrospinning for Mass Production of Nanofibers[3]杨芹，气泡静电纺工艺及机理研究，东华大学硕士学位论文
同类课题研究水平概述
- 近年来，纳米纤维材料已成为国际学术界和工业界的研究热点问题之一。在纳米纤维生产技术中，静电纺丝技术是最近十几年重新发展起来的前沿交叉学科领域，也是目前制备纳米纤维的最简单、最经济也是最基本的方法之一。 目前，静电纺纳米纤维已经在环境工程、生物医学、纺织服装、军事与反恐安全等领域取得了广泛应用。然而，目前的静电纺制备纳米纤维存在的主要问题在于纤维产量较低，这已成为制约其发展和应用的瓶颈问题。国外有关机构和科研人员也正在加速开展这方面的研究，准备抢占相关领域制高点。如捷克的NanospiderTM技术、双液面磁流体静电纺丝技术、多孔管技术、旋转线圈静电纺丝技术等。但是，目前这些研究中要么存在实际生产困难等缺陷，要么受到知识产权保护而无法利用等困难。 本课题基于具有我国自主知识产权的新型静电纺丝技术——气泡静电纺丝技术，研究并优化不同工艺条件下高分子气泡液膜的分裂制备纳米纤维，并建立纺丝过程的数学模型，国内外目前研究较少。 本课题的研究，涉及了当今纺织、材料、静电学、流体力学等学科的前沿课题，具有重要的理论意义。通过课题实施，有助于揭示有关气泡静电纺丝行为的机理和本质，对于设计和制造新型静电纺丝方法与设备，具有重要的实用价值。
