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电纺快报:Chem. Eng. J. 期刊电纺纤维进展速览
2020/5/23 11:25:31 易丝帮

易丝帮小编从2020年1-5月Chemical Engineering Journal 期刊论文中精选部分有代表的静电纺丝科研成果,以馈读者。


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1. Hydrophobic cross-linked zein-based nanofibers with efficient air filtration and improved moisture stability

作者:Xi Yu; Chuanming Li; Huafeng Tian; Li Yuan; Aimin Xiang; Jinlong Li; Chaoyang Wang; A. Varada Rajulu

First published: 2020-05-06 


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北京工商大学田华峰&项爱民老师团队采用聚乙烯醇辅助静电纺丝、戊二醛交联等方法制备了多功能玉米醇溶蛋白纳米纤维。这样,在保持空气过滤性能的同时,纳米纤维的抗湿性得到了显著提高。

优化后的纳米纤维对PM0.3(颗粒物尺寸小于0.3μm)的过滤效率达97%以上,对其他粒径的污染物颗粒过滤效率达98%以上。另外,玉米醇溶蛋白相对较弱的机械性能也得到了改善。

DOI:10.1016/j.cej.2020.125373


2. Scalable fabrication of highly crosslinked conductive nanofibrous films and their applications in energy storage and electromagnetic interference shielding

作者:Haoran Lai; Wenyue Li; Ling Xu; Xiaoming Wang; Huan Jiao; Zhaoyang Fan; Zhongli Lei; Ye Yuan

First published:2020-05-05


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TiO2 NFs与RhA中羟基的缩合反应伴随着界面电荷转移(ICT)复合物的形成而产生的光吸收红移。

RhA表面改性TiO2 NFs的光催化活性较好,这是由于其增强的光学性质,在可见光光谱范围内获取光子能量的能力。

DOI:10.1016/j.cej.2020.125322


3. Acidic ionic liquid grafted PPF membrane reactor and its catalytic esterification kinetics

作者:Jun Zhang; Xin Zhao; Wen-Zhi Wang; Zhi-Ping Zhao

First published:2020-05-05


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北京理工大学赵之平团队选择电纺聚丙烯纤维(PPF)膜作为接枝离子液体(ILs)的基材,避免了繁琐的ILs分离和回收。

采用BILs-g-PPF膜催化乙酸与乙醇的酯化反应,首次开发了一种新型多级膜串联反应器。选择可提供强活性H+的BILs作为催化剂,由于其高亲水性基团而有利于克服化学平衡。

PPF膜的三维多孔网络体系结构提供了高比表面积,可接枝大量的BILs,并增强膜内传质。

DOI:10.1016/j.cej.2020.125319


4. Laparoscopic electrospinning for in situ hemostasis in minimally invasive operation

作者:Jun Zhang; Ying-Tao Zhao; Peng-Yue Hu; Jiang-Jun Liu; Xiao-Fei Liu; Maozhi Hu; Zhumei Cui; Ning Wang; Zhaoyuan Niu; Hong-Fei Xiang; Yun-Ze Long 

First published: 2020-04-18

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青岛大学龙云泽教授团队将原位静电纺丝与微创手术相结合,证实可以通过腹腔镜制备电纺纳米纤维并将其直接沉积到活体器官上。

在这种腹腔镜静电纺丝喷头还引入了金属锥会聚结构,该结构可以在不增加纤维直径的情况下,更精确地沉积纳米纤维并减少纳米纤维膜的沉积面积。

电纺医用胶NOCA膜的沉积面积也可以通过金属锥会聚结构和静电纺丝距离进行微调,而且该方法优于涂片法。

DOI:10.1016/j.cej.2020.125089


5. A Robust Electrospun Separator Modified with in situ Grown Metal-Organic Frameworks for Lithium-Sulfur Batteries

作者:Cheng Zhou; Qiu He; Zhaohuai Li; Jiashen Meng; Xufeng Hong; Yan Li; Yan Zhao; Xu Xu; Liqiang Mai

First published:2020-04-10


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北武汉理工大学麦立强教授、许絮副教授基于静电纺丝技术和低压化学气相沉积构筑了一种双层MOF-PAN/rGO-PAN纳米纤维薄膜,可直接用于Li-S电池隔膜。

可在0.5 C时可提供高达1302 mAh g-1的初始容量。在5 C的大电流密度下,循环600圈后,容量衰减率每圈仅为0.03%。

基于PAN的功能性隔膜不仅具有良好的离子电导率,同时由于本身的多孔结构,使得其单位面积质量仅为0.5 mg cm-2,远低于商业化聚丙烯隔膜(1.4 mg cm-2), 该工作对于开发安全稳定、高能量密度的锂硫电池具有重要意义。

DOI:10.1016/j.cej.2020.124979


6. Fabrication of electrospun CO2 adsorption membrane for zinc-air battery application

作者:Cheng-Liang Huang; Pin-Ya Wang; Yuan-Yao Li

First published:2020-04-09


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本研究制作了一种电纺聚苯乙烯(PS)/聚乙烯亚胺(PEI)纤维膜,在空气进入ZAB之前从环境空气中捕获二氧化碳,以提高电池性能。

PS/PEI纤维在室温下的CO2吸附能力为3.42 mmolCO2/gadsorbent或7.58 mmolCO2/gPEI。经过15个循环的吸附-解吸过程后,纤维保留了91%的初始CO2吸附能力。

与没有添加PS/PEI纤维的ZAB (762 mA h/g)相比,添加PS/PEI纤维的ZAB (802 mA h/g)具有更好的放电能力。

DOI:10.1016/j.cej.2020.125031


7. Designing of root-soil-like polyethylene oxide-based composite electrolyte for dendrite-free and long-cycling all-solid-state lithium metal batteries

作者:Lu Gao; Jianxin Li; Jingge Ju; Liyuan Wang; Jing Yan; Bowen Cheng; Weimin Kang; Nanping Deng; Yutao Li

First published:2020-02-17


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天津工业大学康卫民教授等人将电纺聚偏氟乙烯(PVDF)多层结构的纳米纤维膜引入到聚氧乙烯(PEO)聚合物中作为纳米聚合物填料,构建了一种全固态根-土状复合电解质。

膜中多级结构显着降低聚合物的结晶度,并为Li +离子提供更多的传输通道,使Li +离子在镀覆/剥离过程中均匀快速地沉积,并且界面之间的相容性 可以有效地增强锂阳极和电解质。

在0.3 mA cm-2下,Li对称电池的电压值可以稳定在70mv,持续1000 h。而Li|LiFePO4电池在1c放电600次后,放电容量衰减率仅为0.04% /次。

DOI:10.1016/j.cej.2020.124478


8. Grafting Polyethyleneimine on Electrospun Nanofiber Separator to Stabilize Lithium Metal Anode for Lithium Sulfur Batteries

作者:Mengfei Hu; Qingyan Ma; Yuan Yuan; Yankai Pan; Mingqi Chen; Yayun Zhang; Donghui Long

First published:2020-01-28


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华东理工大学龙东辉教授团队开发了一种功能化的氨化聚丙烯腈(PAN)纳米纤维隔膜(APANF),同时抑制锂枝晶的形成和多硫化物的穿梭。 支链聚乙烯亚胺(PEI)通过化学接枝固定在静电纺PAN纳米纤维垫上,以提供氨基。

这种强极性分离器可以很好地调节锂离子的均匀分布,诱导形成富含Li3N-的SEI层,形成有趣的三维无枝晶球形锂沉积结构。

这项工作为解决锂电池正极和负极的问题,提供了一种简单和可扩展的替代传统聚烯烃隔膜。

DOI:10.1016/j.cej.2020.124258


9. Multilayer assembly of electrospun/electrosprayed PVDF-based nanofibers and beads with enhanced piezoelectricity and high sensitivity

作者:Yang Li; Meng-han Xu; Yu-shuang Xia; Ji-ma Wu; Xiao-kai Sun; Shan Wang; Guo-hua Hu; Chuang-xi Xiong

First published:2020-01-24


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为了实现高性能PNG,提出了一种柔性有机聚吡咯(PPy)电极、电纺聚偏氟乙烯(PVDF)纳米纤维和电喷涂CsPbBr3@PVDF微球的3D多层组装结构。

球形CsPbBr3@PVDF颗粒的引入也促进了压电层的应力激发,从而提高了输出性能和高灵敏度。基于PNG的织物还表现出通过热释电效应从温度波动中获取能量的卓越能力。

将球状颗粒嵌入电纺PVDF NFMs的结构方法,可能为制备高输出PNG提供了可行性。

DOI:10.1016/j.cej.2020.124205


10. Chromate removal by electrospun PVA/PEI nanofibers: adsorption, reduction, and effects of co-existing ions

作者:Shujuan Zhang; Qiantao Shi; George Korfiatis; Christos Christodoulatos; Hongjun Wang; Xiaoguang Meng

First published:2020-01-21


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用静电纺丝法制备了具有水稳定性的聚乙烯醇/聚乙烯亚胺(PVA/PEI)纳米纤维,并对其去除水中Cr(VI)的效果进行了评价。

PVA/PEI纳米纤维对Cr(VI)的去除表现出pH依赖性,在pH 4.0时达到最大去除值。

通过对Langmuir模型的拟合,发现对Cr(VI)的最佳吸附量为150 mg/g。纳米纤维对Cr(VI)的去除速度快(< 3h),且可以在不降低去除能力的前提下再生。带负电荷的Cr(VI)与带正电荷的纳米纤维表面之间的静电吸引是吸附Cr(VI)的主要机制。

DOI:10.1016/j.cej.2020.124179


11. Self-supporting Prussian Blue@CNF Based Battery-capacitor with Superhigh Adsorption Capacity and Selectivity for Potassium Recovery

作者:Wei Shi; Pengfei Nie; Guodong Zhu; Bin Hu; Jianmao Yang; Jianyun Liu

First published:2020-01-21 


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本研究开发了一种简单的原位生长策略,在电纺富铁多孔碳纳米纤维(Fe-CNF)上原位生长PB,以获得自支撑的嵌入PB的CNF (PB@CNF)。

PB@CNF直接用作自支撑电池电极,由于铅颗粒沿导电CNF基体均匀分布,其比容量可达318.4 F·g−1。

在含有共存的Na+、Ca2+和Mg2+的合成海水中,K+的回收率达到73.4%。这种合成方法在设计用于电容器和电池的柔性电极方面显示了巨大的潜力。

DOI:10.1016/j.cej.2020.124162


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