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纳米带的新型制备技术及其应用进展
2021/1/17 15:25:53 易丝帮

1.天津工业大学史景利&北卡罗来纳州立大学张向武Appl. Surf. Sci.:柔性多孔碳纳米带网的制备及其结构和超级电容性能

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➣通过静电纺丝酚醛树脂/PVP/硝酸镁(MNH)溶液,然后经固化、热处理和剥离制备了具有分层多孔结构、含N和/或O表面功能的柔性碳纳米带网(CNBWs)。

➣研究了纺丝湿度对固化纤维形态的影响。结果表明,低湿度是成功纺丝和收集纳米带的必要条件。

➣MNH的添加对抑制热处理过程中纳米带间的粘附和纳米带的翘曲以及产生分层多孔结构起着至关重要的作用。MNH含量的增加导致CNBWs的比表面积(SSA)、微孔体积和介孔率增大。

➣所获得的CNBWs的最大SSA为779 m2 g-1,介孔率为82%。翘曲数量的减少使CNBWs具有面对面的纳米带间连接,大大提高了CNBWs的电导率和堆积密度,从而最终改善了其倍率性能和容量。

DOI:10.1016/j.apsusc.2020.148783


2. Sensors:石墨烯掺杂氧化锡纳米纤维和纳米带气体传感器的制备及其对不同疾病生物标志物的传感性能

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➣本文介绍了以石墨烯为掺杂剂的氧化锡纳米纤维(NFs)和纳米带(NRs)传感器的开发,用于检测不同慢性疾病(哮喘、慢性阻塞性肺疾病、囊性纤维化或糖尿病)对应的挥发性有机化合物(VOCs)。

➣这项研究旨在确定这些传感器区分健康人和疾病患者对应气体样本的能力。通过静电纺丝法生长纳米结构,并在集成了微型加热器的硅衬底上沉积纳米结构。

➣研究人员组装了一条气体管道并对其进行编程,以模拟人体呼吸条件,从而测定不同浓度的各种气体(乙醇,丙酮,NO和CO)。

➣传感器能够区分健康人和患有某种疾病的患者对应气体的浓度。它们在较低的操作温度下对丙酮和乙醇等生物标志物敏感(响应高于35%)。此外,在高温下可对CO和NO响应(高于5%)。

DOI:10.3390/s20247223


3.Polym. J.:熔融静电纺丝制备纳米带

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➣本研究的重点是利用聚合物多层熔融静电纺丝结合脱层步骤来制备厚度约为150-200nm的扁平带状非织造纤维网。

➣采用一种带有层倍增器的新型共挤出系统来熔化直径约15-25μm的静电纺丝双组分圆柱形超细纤维,在脱层之前,每根纤维内最多有257个交替层。

➣使用超声或溶剂冲洗所制备的双组分层状超细纤维以进行脱层,从而获得厚度在150-200nm之间的扁平纳米带。脱层后,发现一些扁平纳米带卷成直径为150-250nm的圆柱形纤维。

➣这种双组分材料采用了连续熔体挤出工艺,与传统的溶液静电纺丝工艺相比,该工艺可支持更高的产量,并且可以在适当的脱层处理后制备出高表面积的非织造网。

DOI:10.1038/s41428-020-00446-y


4.长春理工大学董相廷&李丹J. Alloys Compd.:构建具有直接白光发射和颜色可调光致发光性能的CaF2:Eu2+/3+一维纳米结构的新方法

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➣采用静电纺丝结合双坩埚氟化技术构建了CaF2:Eu2+/3+一维纳米结构,其中包括纳米纤维、中空纳米纤维和纳米带。

➣CaF2:Eu2+/3+纳米纤维和中空纳米纤维的直径分别为328±2nm和290±5nm,纳米带的宽度和厚度分别为1.07±0.013μm和150nm。

➣在276nm或320nm紫外光的激发下,CaF2:Eu2+/3+纳米结构在385nm(紫色)和615nm(红色)处出现特征发射峰,分别对应于Eu2+离子4f65d1(t2g)→8S7/2能级跃迁和Eu3+离子5D0→7F2能级跃迁。

➣可以通过调节Eu掺杂浓度和煅烧温度来调节Eu2+与Eu3+离子的比例。提出了CaF2:Eu2+/3+一维纳米结构的详细形成机理,并成功建立了新型制备技术。

DOI:10.1016/j.jallcom.2020.156784


5.哈尔滨工程大学郑卫等Process Biochem.:蛋白质吸附对电极表面电纺核壳多壁碳纳米管/明胶-血红蛋白纳米带生物电化学性质的影响

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➣采用一步静电纺丝技术,研究者设计了在玻碳电极(GC)上构建的多壁碳纳米管/明胶-血红蛋白(MWCNTs/Gelatin-Hb)核壳纳米带,并研究了蛋白质吸附对电极表面性能的影响。

➣电纺核壳MWCNTs/明胶-Hb纳米带具有亲水性和一定的抗蛋白质吸附特性。电纺核壳MWCNTs/明胶-Hb纳米带吸附蛋白质后,仍可实现电纺核壳纳米带中Hb分子与电极之间的直接电子转移以及过氧化氢(H2O2)的催化作用。

➣与蛋白质吸附前(0.0155 mmol/L)相比,蛋白质吸附后的电纺核壳MWCNTs/明胶-Hb纳米带对H2O2仍具有较高的生物亲和力(0.0382 mmol/L)。

DOI:10.1016/j.procbio.2020.05.031


6.ACS Appl. Mater. Interfaces:电纺Fe-Al-O纳米带,用于选择性CO2加氢制低碳烯烃

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➣合成了由钾改性的Fe-Al-O尖晶石组成的陶瓷纳米带催化剂,用于CO2加氢成烃。纳米带和中空纳米纤维是利用纤维内部有机成分氧化释放的内部热量生产的。

➣这种极快和极短时间的加热促进了所需相的结晶,同时保持了小晶粒和大表面积。本工作研究了垫子厚度、组成和加热速率对最终形态的影响。

➣首次提出了电纺纳米纤维在热处理过程中厚度和氧化速率的一般转化机理。电纺催化剂对轻质C2-C5烯烃显示出48%的优异二氧化碳转化率和52%的选择性,而粉末催化剂主要生成C6+烃类。

➣电纺材料的高烯烃选择性与表面钾原子的高度还原有关,这是由于电纺材料与钾助剂的相互作用更为有效。

DOI: 10.1021/acsami.0c05765


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